Em homens, com o avanço da idade ocorre declínio dos níveis plasmáticos de androgênios, enquanto os níveis de estrogênio permanecem constantes ou aumentados. Isto leva à diminuição da razão androgênio/estrogênio, sugerindo que os estrogênios podem ter um papel no desenvolvimento do câncer de próstata. Os estrogênios estão relacionados à indução da proliferação celular através da sua ligação aos receptores clássicos (ERs) e ao receptor não clássico GPER. Ambos receptores podem ativar as vias de sinalização PI3K e MAPK relacionadas à sobrevivência celular e ter importância no desenvolvimento do câncer de próstata (CaP) e da hiperplasia prostática benigna (HPB). Objetivo: Avaliar a relação dos receptores de estrogênio GPER, ERα, ERβ e suas isoformas com as vias PI3K e MAPK pela análise da expressão gênica e proteica dos receptores de estrogênio ERα, ERβ e GPER, pela análise da expressão de proteínas da via MAPK e PI3K e do estrogênio tecidual nos grupos HPB e CaP. Métodos: Tecidos prostáticos provenientes de CaP e de HPB foram submetidos à extração de RNA, o RNA foi reversamente transcrito para cDNA e avaliado usando q-PCR para a expressão dos receptores de estrogênio GPER, ERα, ERβ e suas isformas. A expressão proteica de GPER, ERα, ERβ, mTOR, PI3K e c-JUN e a ativação da p38α, ERK1/2, JNK, AKT e GSK3β foram analisadas por Western blot. A técnica de imunofluorescência foi utilizada para verificação da colocalização dos receptores GPER e ERα em estroma e epitélio de HPB e CaP. Resultados: Comparações entre os tecidos hiperplásico e de carcinoma indicaram uma maior expressão gênica e proteica de ERα e GPER em amostras de CaP comparadas à HPB. Além disso, a ativação da AKT, GSK3β e JNK e a expressão proteica da PI3K e c-JUN foram significativamente aumentadas nos tecidos de CaP enquanto que a expressão proteica de mTOR e a ativação de p38α e ERK estão diminuídas neste grupo. A expressão gênica do ERβ está aumentada no CaP porém não há diferença na expressão proteica entre os grupos. A análise da expressão gênica das isoformas do ERβ mostrou diminuição de ERβ1 e ERβ6 e aumento das isoformas ERβ2 e ERβ5 no CaP. Não foram detectadas as expressões das isoformas ERβ3 e ERβ4 em ambos os grupos. Nossos resultados também mostraram que os receptores GPER e ERα estão colocalizados no núcleo de células estromais de HPB e CaP. Além disso, o GPER está expresso com maior intensidade no epitélio de ambos os grupos enquanto o ERα está expresso com maior intensidade no estroma do CaP. A medida do estrogênio tecidual mostrou aumento deste no tecido de CaP em relação ao de HPB. Conclusões: O presente estudo mostrou aumento do estrogênio e de seus receptores ERα e GPER no CaP em relação ao HPB indicando que há modulação estrogênica na próstata. Além disso, proteínas das vias MAPK e PI3K que podem ser moduladas pela ação estrogênica estão expressas de maneiras diferentes em ambos os grupos. O estudo da ação estrogênica parece ser importante para o entendimento da progressão das doenças prostáticas. / In men with advancing age decline in plasma levels of androgens occurs while estrogen levels remain constant or increased. This leads to the decrease of the androgen / estrogen, suggesting that estrogens may play a role in the development of prostate cancer. Estrogens are related to the induction of cell proliferation by binding to classical receptors (ERs) and non-classical receptor GPER. Both receptors can activate signaling pathways PI3K and MAPK related to cell survival and have importance in the development of prostate cancer (PCa) and benign prostatic hyperplasia (BPH). Objective: To evaluate the relationship of estrogen receptors GPER, ERα, ERβ with the PI3K and MAPK pathways was performed analysis of gene and protein expression of ERα, ERβ and GPER, analysis of protein expression to MAPK and PI3K pathways and tissue estrogen in PCa and BPH groups. Methods: Prostatic tissues from PCa and BPH underwent RNA extraction, RNA was reverse transcribed to cDNA and evaluated using q-PCR for the expression of estrogen receptors GPER, ERα, ERβ and their isformas. Protein expression of GPER, ERα, ERβ, mTOR, PI3K and c-JUN and activation of p38α, ERK1/2, JNK, AKT and GSK3β were analyzed by Western blot. The immunofluorescence technique was used to verify the colocalization of GPER and ERα receptors in epithelium and stroma of BPH and PCa. Results: Comparisons between the hyperplastic tissue and carcinoma showed a higher gene and protein expression of ERα and GPER in samples of CaP compared to BPH. Furthermore, activation of AKT and GSK3β and JNK protein expression of PI3K and c-JUN were significantly increased in CaP tissues while mTOR protein expression and ERK activation p38α and are decreased in this group. ERβ gene expression is increased in PCa but there is no difference in protein expression between the groups. The analysis of gene expression of ERβ isoforms showed decreased ERβ1 and ERβ6 and increased isoforms ERβ2 and ERβ5 in CaP. Expressions were not detected isoforms and ERβ3 ERβ4 in both groups. Our results also showed that the GPER and ERα receptors are positively colocalized in nucleus of stromal cells of BPH and PCa. In addition, the GPER is expressed more intensely in the epithelium of both groups while ERα is expressed with greater intensity in the stroma of PCa. The extent of this tissue revealed increased estrogen in PCa tissue compared to BPH. Conclusions: The present study showed an increase of estrogen and its receptors ERα and GPER in CaP compared to BPH indicating that there is involvement modulation of estrogen in the prostate. Moreover, proteins of MAPK and PI3K pathways can be modulated by estrogenic activity are expressed differently in both groups. The study of estrogen action appears to be important for understanding the progression of prostatic diseases.

INTRODUÇÃO: O melanoma primário da cavidade oral é uma neoplasia agressiva, rara e originada a partir da proliferação de melanócitos malignos da mucosa. Ele representa aproximadamente de 0,2 a 8% de todos os melanomas. Estudos recentes apontam algumas vias moleculares tem sido encontradas por estarem envolvidas na patogenia dos melanomas. Dentre essas vias destaca-se a via proliferativa da MAPK (mitogen activated protein kinase), esta cascata de sinalização está envolvida no controle do crescimento celular, proliferação e migração, e tem sido relacionada com um papel importante no desenvolvimento e progressão do melanoma cutâneo. OBJETIVOS: Analisar a expressão proteica e mutação pontual dos componentes da via MAPK e correlacionar com os dados clínicos-histológicos. MATERIAL E MÉTODOS: Através da imunoistoquímica avaliar a expressão proteica dos anticorpos RAS; BRAF; MEK1; MEK2; ERK1 e ERK2 em 35 casos de melanomas orais organizados em matriz (TMA: Tissue Microarray) e através de pirosequenciamento avaliar a mutação pontual dos genes BRAF; NRAS; KRAS em 14 casos de melanomas orais. RESULTADOS: Idade dos pacientes entre 9 e 91 anos, sem predileção por sexo, 75% caucasianos, 71,42% acometeram o palato, 80% com aspecto histológico grau III. A análise da expressão proteica foi: RAS (28,57%); BRAF (82,85%); MEK1 (0%); MEK2 (51,43%); ERK1 (20%)e ERK2 (74,28%). Na análise molecular observamos mutações para BRAF (9/14 casos) e NRAS (2/14 casos). CONCLUSÃO: Todos os aspectos da via MAPK necessita de outras elucidações em melanomas de áreas foto-protegidas e melanomas de mucosa e comparando diferentes populações. Entretanto, os resultados deste presente estudo apontam importante alterações na cascata RAS-RAF-MEK-ERK e estes são indicadores de prognóstico ruim em melanomas primários da mucosa oral, independente da exposição solar / BACKGROUND: Primary melanoma of the oral cavity is an aggressive and rare neoplasm and originated from the proliferation of malignant melanocytes of the mucosa. It represents approximately 0.2 to 8% of all melanomas. Recent studies indicate some molecular pathways have been found to be involved in the pathogenesis of melanomas. Among these means there is a proliferative MAPK pathway (\"mitogen activated protein kinase\"), this signaling pathway is involved in controlling cell growth, proliferation and migration, and it has been associated with a role in the development and progression of melanoma skin. OBJECTIVES: To analyze protein expression and mutation of components of the MAPK pathway and to correlate with the clinical, histological data. MATERIALS AND METHODS: Using immunohistochemistry to evaluate the protein expression of RAS, BRAF, MEK1, MEK2, ERK1 and ERK2 antibodies in 35 cases of oral melanomas organized array (TMA: Tissue Microarray) and using pyrosequencing to assess the mutation of the BRAF, NRAS, KRAS in 14 cases of oral melanomas. RESULTS: Age of patients between 9 and 91 years, regardless of gender, 75% Caucasian, 71.42% in palate, 80% with histologic grade III. Analysis of protein expression was: RAS (28.57%); BRAF (82.85%); MEK1 (0%), MEK2 (51.43%); ERK1 (20%) and ERK2 (74.28%). Molecular analysis we found BRAF mutations (9/14 cases) and NRAS (2/14 cases). CONCLUSION: All aspects of the MAPK pathway requires further elucidation in melanomas of photo-protected areas and mucosal melanomas and comparing different populations. However, the results of this study indicate important changes in the cascade RAS-RAF-MEK-ERK and these are indicators of poor prognosis in primary melanomas of the oral mucosa, regardless of sun exposure

Vários estudos clínicos demonstram que existem fatores adicionais ao efeito reforçador primário das drogas que determinam por que alguns indivíduos permanecem usuários ocasionais, enquanto outros progridem para a farmacodependência. Evidências clínicas apontam o estresse como uma variável importante na iniciação, manutenção e recaída ao uso da cocaína ou morfina. Em roedores, a cocaína induz a sensibilização comportamental que se caracteriza pelo aumento progressivo da atividade motora no decorrer do seu uso prolongado. Esse fenômeno é um dos eventos que emergem no decurso temporal das adaptações que levam à farmacodependência. Recentemente foi sugerido que a sensibilização é a gênese do uso compulsivo de drogas. Muitos estudos revelam que o estresse induz a sensibilização comportamental cruzada com os psicostimulantes. O objetivo desse trabalho foi avaliar a sensibilização cruzada entre o estresse e a cocaína, bem como os mecanismos neurais subjacentes. Para tanto foram avaliados as concentrações plasmáticas da corticosterona, a atividade locomotora basal e a induzida por cocaína, e a atividade da PKA nos animais expostos aos estresses agudo ou crônico, previsível ou imprevisível. A exposição ao estresse crônico previsível (EP) aumentou a atividade locomotora basal e a induzida por cocaína. A exposição ao EP aumentou as concentrações basais da corticosterona mas não alterou a atividade da PKA no núcleo acumbens e no corpo estriado. Assim, podemos concluir que a exposição a EP induziu sensibilização comportamental cruzada à cocaína, sendo que esse efeito não se correlacionou com as alterações na atividade da PKA. / A potential etiologic factor in substance abuse is stress, and it is possible that chronic exposure to stressful life’s events is related to the development of drug dependence and relapse. Behavioral sensitization is defined as an augmentation of a response to a drug during repeated drug exposure. Behavioral sensitization has been shown to occur to the locomotor and reinforcing effects of cocaine, amphetamine and other drugs of abuse. It has been suggested that sensitization is the genesis of compulsive drug use. Converging evidence suggests that exposure to stress induces behavioral sensitization to psychostimulant drugs. The present study investigates behavioral and molecular aspects of the cross-sensitization between stress and cocaine. We evaluated the basal and cocaine-induced locomotor activity, corticosterone plasma levels and protein kinase cAMP-dependent (PKA) activity in animals exposed to acute or chronic predictable and unpredictable stress. Increased basal and cocaine-induced locomotor activity was observed in animals exposed to chronic predictable stress. Chronic predictable stress increased basal corticosterone levels but did not change protein kinase A activity in both accumbens and striatum. In conclusion, predictable stress produced sensitization to locomotor effects of cocaine but this effect did not correlate with changes in PKA activity.

O transplante de ilhotas humanas, utilizado como reposição das células produtoras de insulina em pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 1, está se tornando uma importante prática clínica. Entretanto, eventos inflamatórios não específicos presente nas ilhotas, são responsáveis pela vulnerabilidade das mesmas, e contribuem à diminuição do número celular durante o processo de isolamento e posterior transplante. CD40 é um membro da família do receptor de necrose tumoral, descrito em uma variedade de células. Em condições fisiológicas, o CD40 presente nas células apresentadoras de antígenos participa como molécula co-estimulatória na ativação dos linfócitos T. Porém, o CD40 também foi descrito em condições patológicas, como psoríase, aterosclerose e fibrose cística, onde sua expressão está envolvida em eventos crônicos inflamatórios. É interessante ressaltar que, o CD40 também tem sido descrito em neurônios, células que apresentam uma variedade de moléculas similares às expressas nas células M pancreáticas. Em vista desses achados, tentou-se determinar se a células M também poderiam expressar o receptor de CD40, e se presente, determinar possíveis conseqüências próinflamatórias após a sua ativação. Utilizaram-se diversas técnicas como RT-PCR, western blot, citometria de fluxo, imuno-histoquímica assim como imunofluorescência, para detectar a expressão de CD40 em ilhotas de camundongo, macaco e humano, e também na linhagem de células M NIT-1. Determinaram-se as vias de transdução de sinais de CD40 por western blot e ensaios com gene repórter. Foi determinada por tecnologia luminex, a secreção de citocinas e quimiocinas dependente de CD40 em ilhotas humanas, estimuladascom a proteína recombinante CD40L e em alguns casos confirmada por RT-PCR e imunofluorescência. Os resultados demonstram a expressão de CD40 nas células M, que pode ser aumentada pela ação de citocinas pró-inflamatórias, cuja ativação induz a secreção de mais citocinas e quimiocinas (IL-6, IL-8, MCP-1 e MIP-1M) dependentes das vias de transdução de sinais Raf/MEK/ERK e NF-VB. A interação CD40-CD40L aumentou a expressão de ICAM-1 e a induziu morte celular nas células M pancreáticas. Nesse sentido, a ativação de CD40 induz a secreção de mediadores solúveis próinflamatórios que podem comprometer a viabilidade das células M. O cenário próinflamatório sustentando pela ação de CD40 sugere que o mesmo poderia ter um papel ativo orquestrando um processo inflamatório

Muitas evidências demonstram que o peptídeo liberador de gastrina (GRP) é um fator de crescimento que afeta funções neuroendócrinas, incluindo proliferação e diferenciação celular, comportamento alimentar, formação de memória, respostas a estresses, desenvolvimento de neoplasias, desordens neurológicas e psiquiátricas. Porém, os eventos moleculares pelos quais isso ocorre ainda não são totalmente compreendidos. No presente estudo, nós avaliamos as interações entre o receptor do peptídeo liberador de gastrina (GRPR) e a via de sinalização celular da PKA, tanto na proliferação celular de glioblastoma humano (in vitro) quanto na consolidação da memória no hipocampo de ratos Wistar (in vivo). Mostramos que o GRP age em sinergismo com agentes que estimulam a via do cAMP/PKA, promovendo a proliferação de células de glioblastoma humano, pois o tratamento com GRP combinado com um ativador de adenilil ciclase (AC), forskolin, ou um análogo de cAMP, 8-Br-cAMP, ou um inibidor do tipo IV de fosfodiesterase, rolipram, aumentaram a proliferação das células de U- 138MG, quando avaliadas pelo método de MTT. Nenhum destes compostos teve efeito sozinho. O mRNA de GRPR e a expressão protéica em U-138MG foram detectados pelas técnicas de RT-PCR e imuno-histoquímica. No estudo in vivo a bombesina em baixas doses induziu um aumento na consolidação da memória. O resultado foi potencializado na combinação com um ativador do receptor de dopamina D1/D5 (D1R), além de ser prevenido quando combinado com um inibidor da via da PKA. Os resultados sugerem que GRP e GRPR interagem com a via de sinalização cAMP/PKA tanto na estimulação da proliferação celular em linhagem de câncer humano quanto na modulação da memória no hipocampo de ratos. / Increasing evidence indicates that gastrin-releasing peptide (GRP) acts as an autocrine growth factor for brain tumors as well as been implicated in memory formation, however, underlying molecular events are poorly understood. In the present study, we examined interactions between the GRPR and cellular signaling pathways in influencing memory consolidation in the hippocampus and on proliferation of glioblastoma cell in vitro. We show here that GRP acts synergistically with agents that stimulate the cAMP/PKA pathway to promote proliferation of human gliobastoma cells. Treatment with GRP combined with the adenylyl cyclase (AC) activator forskolin, the cAMP analog 8-Br-cAMP, or the phosphodiesterase type IV (PDE4) inhibitor rolipram increased proliferation of U138-MG cells in vitro measured by MTT assay. None of the compounds had an effect when given alone. GRP receptor (GRPR) mRNA and protein expression in U138-MG cells was detected by reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) and immunohistochemistry. We investigated the interactions between the GRPR and the PKA pathway in male Wistar rats. BB-induced enhancement of consolidation was potentiated by co infusion of activators of the dopamine D1/D5 receptor (D1R) pathway and prevented by a PKA inhibitor. The results suggest that GRP and the GRPR interact with the cAMP/PKA signaling pathway in stimulating a cancer cell line proliferation and in memory modulation by hippocampal.

Em homens, com o avanço da idade ocorre declínio dos níveis plasmáticos de androgênios, enquanto os níveis de estrogênio permanecem constantes ou aumentados. Isto leva à diminuição da razão androgênio/estrogênio, sugerindo que os estrogênios podem ter um papel no desenvolvimento do câncer de próstata. Os estrogênios estão relacionados à indução da proliferação celular através da sua ligação aos receptores clássicos (ERs) e ao receptor não clássico GPER. Ambos receptores podem ativar as vias de sinalização PI3K e MAPK relacionadas à sobrevivência celular e ter importância no desenvolvimento do câncer de próstata (CaP) e da hiperplasia prostática benigna (HPB). Objetivo: Avaliar a relação dos receptores de estrogênio GPER, ERα, ERβ e suas isoformas com as vias PI3K e MAPK pela análise da expressão gênica e proteica dos receptores de estrogênio ERα, ERβ e GPER, pela análise da expressão de proteínas da via MAPK e PI3K e do estrogênio tecidual nos grupos HPB e CaP. Métodos: Tecidos prostáticos provenientes de CaP e de HPB foram submetidos à extração de RNA, o RNA foi reversamente transcrito para cDNA e avaliado usando q-PCR para a expressão dos receptores de estrogênio GPER, ERα, ERβ e suas isformas. A expressão proteica de GPER, ERα, ERβ, mTOR, PI3K e c-JUN e a ativação da p38α, ERK1/2, JNK, AKT e GSK3β foram analisadas por Western blot. A técnica de imunofluorescência foi utilizada para verificação da colocalização dos receptores GPER e ERα em estroma e epitélio de HPB e CaP. Resultados: Comparações entre os tecidos hiperplásico e de carcinoma indicaram uma maior expressão gênica e proteica de ERα e GPER em amostras de CaP comparadas à HPB. Além disso, a ativação da AKT, GSK3β e JNK e a expressão proteica da PI3K e c-JUN foram significativamente aumentadas nos tecidos de CaP enquanto que a expressão proteica de mTOR e a ativação de p38α e ERK estão diminuídas neste grupo. A expressão gênica do ERβ está aumentada no CaP porém não há diferença na expressão proteica entre os grupos. A análise da expressão gênica das isoformas do ERβ mostrou diminuição de ERβ1 e ERβ6 e aumento das isoformas ERβ2 e ERβ5 no CaP. Não foram detectadas as expressões das isoformas ERβ3 e ERβ4 em ambos os grupos. Nossos resultados também mostraram que os receptores GPER e ERα estão colocalizados no núcleo de células estromais de HPB e CaP. Além disso, o GPER está expresso com maior intensidade no epitélio de ambos os grupos enquanto o ERα está expresso com maior intensidade no estroma do CaP. A medida do estrogênio tecidual mostrou aumento deste no tecido de CaP em relação ao de HPB. Conclusões: O presente estudo mostrou aumento do estrogênio e de seus receptores ERα e GPER no CaP em relação ao HPB indicando que há modulação estrogênica na próstata. Além disso, proteínas das vias MAPK e PI3K que podem ser moduladas pela ação estrogênica estão expressas de maneiras diferentes em ambos os grupos. O estudo da ação estrogênica parece ser importante para o entendimento da progressão das doenças prostáticas. / In men with advancing age decline in plasma levels of androgens occurs while estrogen levels remain constant or increased. This leads to the decrease of the androgen / estrogen, suggesting that estrogens may play a role in the development of prostate cancer. Estrogens are related to the induction of cell proliferation by binding to classical receptors (ERs) and non-classical receptor GPER. Both receptors can activate signaling pathways PI3K and MAPK related to cell survival and have importance in the development of prostate cancer (PCa) and benign prostatic hyperplasia (BPH). Objective: To evaluate the relationship of estrogen receptors GPER, ERα, ERβ with the PI3K and MAPK pathways was performed analysis of gene and protein expression of ERα, ERβ and GPER, analysis of protein expression to MAPK and PI3K pathways and tissue estrogen in PCa and BPH groups. Methods: Prostatic tissues from PCa and BPH underwent RNA extraction, RNA was reverse transcribed to cDNA and evaluated using q-PCR for the expression of estrogen receptors GPER, ERα, ERβ and their isformas. Protein expression of GPER, ERα, ERβ, mTOR, PI3K and c-JUN and activation of p38α, ERK1/2, JNK, AKT and GSK3β were analyzed by Western blot. The immunofluorescence technique was used to verify the colocalization of GPER and ERα receptors in epithelium and stroma of BPH and PCa. Results: Comparisons between the hyperplastic tissue and carcinoma showed a higher gene and protein expression of ERα and GPER in samples of CaP compared to BPH. Furthermore, activation of AKT and GSK3β and JNK protein expression of PI3K and c-JUN were significantly increased in CaP tissues while mTOR protein expression and ERK activation p38α and are decreased in this group. ERβ gene expression is increased in PCa but there is no difference in protein expression between the groups. The analysis of gene expression of ERβ isoforms showed decreased ERβ1 and ERβ6 and increased isoforms ERβ2 and ERβ5 in CaP. Expressions were not detected isoforms and ERβ3 ERβ4 in both groups. Our results also showed that the GPER and ERα receptors are positively colocalized in nucleus of stromal cells of BPH and PCa. In addition, the GPER is expressed more intensely in the epithelium of both groups while ERα is expressed with greater intensity in the stroma of PCa. The extent of this tissue revealed increased estrogen in PCa tissue compared to BPH. Conclusions: The present study showed an increase of estrogen and its receptors ERα and GPER in CaP compared to BPH indicating that there is involvement modulation of estrogen in the prostate. Moreover, proteins of MAPK and PI3K pathways can be modulated by estrogenic activity are expressed differently in both groups. The study of estrogen action appears to be important for understanding the progression of prostatic diseases.

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The animals were genotyped using either the Illumina BovineHD Beadchip (777k) or the GGP-Indicus Chip (77k). SNPs were excluded when Call Rate < 90%, then the imputation from the GGP to the HD Chip was performed using the FImput’s software. To study the different quality control protocols and their influence in GWAS, 590,915 markers were used. The effect of different QCs were verified using 16 protocols with three thresholds for MAF (MAF < 0.01; < 0.05 and < 0.10) and HWP (p < 0.01; < 0.0001 and < 0.00001) and their possible combinations. GWASs were performed using the PD3/EMMAx method with the remaining markers of each QC. For GWAS performed for pathway analysis, 369,007 markers were used after SNPs were excluded when Call rate < 90%, HWP p < 0.01 and MAF < 0.01. Group of slaughter and sex were included as fixed effects. Significant markers (p < 0.0001) were found in all analysis, in which the chromosomes with more significant SNPs of the different QCs were 3, 17, 20, 21, 25 and 27, and in the pathway study were located on chromosomes 3, 13, 17, 20, 21 and 25 explaining great proportion of variation, indicating possible QTLs associated with meat tenderness in those genomic regions. The analyses of different QCs showed that there is an effect of quality control over GWAS, and the filter for MAF influenced the results more broadly. A pathway enrichment analysis based on SNPs from GWAS was performed using FatiGO’s procedure. 22,365 annotated genes, including 1,010 significant genes were used. Thus, 22 GO terms and two IP entries were deemed enriched. Several of these functional categories, such as protein tyrosine and serine/threonine kinase activity, calcium ion binding and growth factors can be related to WBSF in Polled Nellore cattle. These results help to elucidate the metabolic pathways related to this trait, which is of extreme economic and social importance to Brazil as Nellore is the dominant beef cattle breed in the country. / O Brasil tem um dos maiores rebanhos bovinos comerciais do mundo, mas a qualidade da carne é altamente variável. O rebanho nacional é em grande parte composto de raças Bos indicus, que em geral têm carne menos macia do que o gado Bos taurus, diminuindo o valor do produto. Objetivou-se nesse estudo identificar regiões genômicas e vias biológicas relevantes associadas com a maciez da carne em bovinos da raça Nelore Mocho. Além disso, objetivou-se também avaliar diferentes protocolos de controle de qualidade dos SNPs e as possíveis influências nos resultados de GWAS. Os dados consistiram em valores de WBSF do músculo Longissimus dorsi, após maturação de sete dias, de 427 animais Nelore Mocho. Os animais foram genotipados em marcadores SNP Illumina BovineHD Beadchip (777k) ou Chip GGP-Indicus (77k). Todos os SNPs passaram por um Call Rate de 90% para posterior imputação utilizando o software FImput. Para averiguar os diferentes protocolos de qualidade e suas influências no GWAS foram utilizados 590.915 marcadores. Os efeitos dos diferentes QCs foram verificados utilizando 16 protocolos com três limiares para MAF (MAF < 0,01;< 0,05 e < 0,10) e HWP (p < 0,01; < 0,0001 e < 0,00001) e suas possíveis combinações. Os GWASs foram realizados utilizando método P3D/EMMAx com os marcadores restantes de cada QC. No GWAS realizado para posterior análise das vias utilizou-se 369.007 marcadores após a exclusão de SNPs baseada nos filtros Call Rate < 90%, HWP p < 0,01 e MAF < 0,01. Grupo de abate e sexo foram incluídos no modelo como efeitos fixos. Marcadores significativos (p < 0,0001) foram localizados em todas as análises, e os cromossomos com maior quantidade de SNPs significativos dos diferentes QCs foram 3, 17, 20, 21, 25 e 27. No estudo de vias foram localizados SNPs significativos nos cromossomos 3, 13, 17, 20, 21 e 25, que explicaram maior proporção da variação, indicando que existem QTLs associados à maciez da carne nessas regiões do genoma. As análises dos diferentes QCs evidenciaram efeito do controle de qualidade dos SNPs sobre o GWAS e o filtro para MAF influenciou de maneira mais ampla os resultados. Foi realizada uma análise de enriquecimento de vias baseando-se nos SNPs do GWAS, utilizando o procedimento FatiGO. Apenas os genes com no mínimo um SNP significativo (p < 0,01) foram considerados. Foram utilizados 22.365 genes anotados, incluindo 1.010 genes significativos. Um total de 22 termos GO e duas entradas IP foram consideradas enriquecidas com genes significamente associados com a maciez da carne. Várias dessas categorias funcionais como atividade da proteína tirosina quinase e serina/treonina quinase, ligantes ao íon cálcio e fatores de crescimento, podem estar relacionadas com WBFS em bovinos da raça Nelore Mocho. Estes resultados ajudam elucidar as vias relacionadas com essa característica de extrema importância econômica para o Brasil, já que o Nelore é a raça de gado de corte dominante no país.

Orientadores: Antonio Carlos Boschiero, Luiz Fernando de Rezende / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T14:18:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_GustavoJorge_D.pdf: 3129731 bytes, checksum: b00bd77f6b06be14f135a76b6977ca47 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Introdução: A Cálcio-Calmodulina quinase II (CaMKII) atua tanto na regulação da secreção de insulina com de neurotransmissores pela mesma via de sinalização. Além disso, a CaMKII é conhecida por ser a "molécula da memória", pois sua atividade é fundamental em sua formação. Portanto, hipotetizamos que células ß pancreática tem a capacidade de adquirir e estocar informações contidas em pulsos de cálcio, formando uma memória metabólica. Métodos: Para comprovar nossa hipótese, desenvolvemos um novo paradigma de exposição de células ? a pulsos de 30 mM de glicose, seguido de uma período de consolidação (24 hrs) para excluir qualquer efeito agudo do metabolismo da glicose. Após esse período analizamos a secreção de insulina (RIA), expressão proteica (Western blot), a resposta secretória frente a uma "rampa de glicose" e o Ca2+ citoplasmático induzido por glicose. Resultados: Células ß expostas a pulsos de glicose (30 mM) mostraram maior secreção de insulina estimulada por glucose, evidenciando a memória metabólica a qual foi totalmente dependente a CaMKII. Esse fenômeno foi refletido na expressão proteica de proteínas importantes na sinalização do cálcio e na secreção de insulina. Além disso, células expostas ao regime de pulsos de glucose apresentaram maior expressão do MAFA, um fator de transcrição chave para a função da célula ß. Conclusão: Em suma, assim como neurônios, células ß tumorais (MIN6), ilhotas de camundongos e de humanos são capazes de adquirir, estocar e evocar informações / Abstract: Backgroun: Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII) functions both in regulation of insulin secretion and neurotransmitter release through common downstream mediators. Memory is the ability to acquire, to store and to evocate any kind of information. In CNS, the process behind this phenomenon in the Long-Term Potentiation (LTP) and is known that it requires Ca2+ to occur. In additional, CaMKII is necessary to store information during LTP. In pancreatic ß-cells, CaMKII plays pivotal role during GSIS process. Therefore, we hypothesized that pancreatic ß-cells acquire and store the information contained in Ca2+ pulses as a form of "metabolic memory", just as neurons store cognitive information. Methods: To test this hypothesis, we developed a novel paradigm of pulsed exposure of mice and human ß-cells to intervals of high glucose, followed by a 24-hour consolidation period to eliminate any acute metabolic effects. After this period, we analyzed insulin secretion (by RIA), protein expression (by Western blot), response to a glucose-ramp and the glucose-induced Ca2+ influx. Results: Strikingly, ß-cells exposed to this high-glucose pulse paradigm exhibited significantly stronger insulin secretion. This metabolic memory was entirely dependent on CaMKII. We also observed, in pulse group, an increase in Ca2+ influx induced by glucose. In additional, metabolic memory was reflected on the protein level by increased expression of proteins involved in GSIS and Ca2+-dependent vesicle secretion, such as GCK, Cav1.2, SNAP25, pCaMKII and pSynapsin. Finally, we observed in human islet elevated levels of the key ß cell transcription factor MAFA. Discussion: Based on or findings we conclude that pancreatic ß cells, either from mice or humans, have the ability to acquire, store and retrieve information. This process is CaMKII-dependent and is due to modifications in the glucose-sensing machinery of the cell, since we observed an increase in GSIS and Ca2+ influx together with an increase in several proteins involved in this process. Our findings suggests that MAFA is the key effector in this memory, since (a) it is a potent activator of insulin gene, (b)is activated by CaMKII and (c) its expression is increased even 24 hours after the last pulse. Conclusion: In summary, like neurons, human and mouse ß-cells are able to acquire and retrieve information / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

A família proteína quinases C (PKC) é composta por dez isoenzimas, as quais são capazes de fosforilar resíduos de serina e treonina. A ativação dessas quinases envolve mudanças conformacionais, como a remoção do pseudo-substrato do sítio ativo e associação dessas enzimas com lipídeos em membranas biológicas. Além disso, três fosforilações são importantes para a maturação/ enovelamento da enzima e não estão associadas com o estado de ativação das cPKCs. Apesar dessas quinases estarem envolvidas em vários processos patológicos, como carcinogênese e doenças cardiovasculares, ainda não se estabeleceu a relação entre estado de ativação das PKCs com essas doenças. Isso se deve, em parte, à ausência de ferramentas que possibilitam a distinção das formas ativas e inativas das PKCs. Na presente tese, baseando-se em mudanças conformacionais sofridas pelas PKCs durante o processo de ativação, dois anticorpos contra cPKCs ativas foram racionalmente desenvolvidos, sendo um anticorpo policlonal (anti-C2Cat) e outro monoclonal (4.8E). O anticorpo anti-C2Cat foi desenvolvido a partir de imunização de coelhos com um peptídeo localizado na região de interação entre os domínios C2 e catalítico na PKC inativa. Já o anticorpo monoclonal 4.8E foi produzido após a imunização de camundongos Balb/ C com extrato de proteínas proveniente de células HEK293T superexpressando formas constitutivamente ativas da PKC&#946;I. A seletividade de anti-C2Cat e 4.8E por cPKCs ativas foi demonstrada por ensaios de ELISA e de imunoprecipitação, sendo que os anticorpos sempre apresentaram maior afinidade por cPKCs ativas purificadas, superexpressas ou mesmo as endógenas. O anticorpo anti-C2Cat foi capaz de monitorar a dinâmica espaço-temporal da ativação das cPKCs em linhagens de neuroblastoma (Neuro-2A e SK-N-SH) estimuladas com PMA, morfina, ATP ou glutamato por diferentes tempos. Ainda, um maior conteúdo de cPKCs ativas foi detectado por anti-C2Cat na linhagem de câncer de mama MDA-MB-231 (triplo- negativa) do que em células MCF-7 (ER+). Em acordo com esses dados, anti-C2Cat identificou uma maior ativação de cPKCs em tumores mais agressivos de câncer de mama (subtipo triplo-negativo) do que em tumores menos agressivos (ER+, subtipo luminal). Os anticorpos conformacionais anti-C2Cat e 4.8E foram aplicados para elucidar vias de sinalização que levam à carcinogênese em células MDA-MB-231, por meio da realização de ensaios de co-imunoprecipitação, seguida pela identificação das proteínas por espectrometria de massas. Usando essa abordagem, os resultados sugerem que as cPKCs ativas possam estar envolvidas com a tradução de proteínas envolvidas na migração celular, como actina. Em conjunto, os resultado obtidos na presente tese demonstram duas formas racionais de desenvolver anticorpos contra cPKCs ativas, sendo que algumas aplicações para estas ferramentas foram demonstradas. Estratégias baseadas em mudanças conformacionais, similares às apresentadas aqui, poderão ser utilizadas para a produção racional de anticorpos contra outras quinases ou proteínas / The protein kinase C family (PKC) is composed of ten isoenzymes, which are capable of phosphorylating serine and threonine amino acid residues. PKC activation involves conformational changes, such as removing the pseudo-substrate from the active site and binding of the enzyme to lipids in biological membranes. In addition, PKC undergoes three phosphorylations that are important for the maturation/ folding of the enzyme and are not linked with activation status. Despite the fact that these kinases are involved in various pathological processes, such as carcinogenesis and cardiovascular disease, a relationship between PKC activation status with these diseases has not yet been established. This is partly due to the lack of tools to detect active PKC in tissue samples. In this thesis, based on conformational changes suffered by PKC during its activation, two antibodies against active cPKCs were rationally developed; a polyclonal antibody (anti-C2Cat) and a monoclonal (4.8E). Anti-C2Cat was produced after immunization of rabbits with a peptide located at the interface between the C2 and catalytic domains of cPKCs in an inactive PKC. The monoclonal antibody 4.8E was produced after immunization of Balb/C mice with total lysates from HEK293T cells overexpressing constitutively active forms of PKC&#946;I. The anti-C2Cat and 4.8E specificity by active cPKCs was demonstrated by ELISA and immunoprecipitation assays, where the antibodies always showed higher affinity to active cPKCs. Anti-C2Cat was able to detect the temporal and spatial dynamics of cPKC activation upon receptor (morphine, ATP or glutamate) or phorbol ester stimulation in neuroblastoma lines (Neuro-2A and SK-N-SH). Futhermore, anti-C2Cat is able to detect active PKC in human tissues. Higher levels of active cPKC were observed in the more aggressive triple negative breast cancer tumors as compared to the less aggressive estrogen receptor positive tumors. Also, both antibodies were applied to study signaling pathways that lead to carcinogenesis in MDA-MB-231 cells by performing co-immunoprecipitation and mass spectrometry. Using this approach, the results suggest that active cPKCs may be involved in translation of proteins involved in cell migration, such as actin. Taken together, the results obtained in this thesis showed two rational ways to develop antibodies against active cPKCs and some applications for these tools were demonstrated. Strategies based on conformational changes, similar to those presented herein may be used for rational production of antibodies against other kinases and proteins.

A subfamília p21 RAS de pequenas GTPases, incluindo KRAS, HRAS e NRAS, participa de muitas redes de sinalização, incluindo proliferação celular, organização do citoesqueleto e apoptose, e é o alvo mais freqüente de mutações ativadoras em câncer. Mutações germinativas em KRAS e HRAS causam graves anormalidades desenvolvimentais levando às síndromes de Noonan, cárdio-facial-cutânea e Costello, porem mutações ativadoras germinativas em NRAS não foram descritas até hoje. A síndrome autoimune linfoproliferativa (ALPS) é o mais comum defeito genético de apoptose linfocitária, cursando com autoimunidade e acúmulo excessivo de linfócitos, particularmente do tipo T + CD4- CD8-. As mutações causadoras de ALPS descritas até hoje afetam a apoptose mediada por Fas, uma das vias extrínsecas de apoptose. Nós demonstramos aqui que os principais achados clínicos de ALPS, bem como uma predisposição para tumores hematológicos, podem ser causados por uma mutação heterozigota ativadora G13D no oncogene NRAS, sem causar prejuízo na apoptose mediada por Fas. O aumento na quantidade intracelular de NRAS ativo, ligado a GTP, induziu a um aumento da sinalização na via RAF/MEK/ERK, o que suprimiu a expressão da proteína pró-apoptótica BIM, e atenuou a apoptose intrínseca mitocondrial. Desta forma, uma mutação germinativa ativadora em NRAS causou um fenótipo clinico diferente do visto em pacientes com mutações em outros membros da família p21 RAS, cursando com um defeito imunológico seletivo, sem distúrbios generalizados do desenvolvimento / The p21 RAS subfamily of small GTPases, including KRAS, HRAS, and NRAS, regulates cell proliferation, cytoskeletal organization and other signaling networks, and is the most frequent target of activating mutations in cancer. Activating germline mutations of KRAS and HRAS cause severe developmental abnormalities leading to Noonan, cardio-facial-cutaneous and Costello syndrome, but activating germline mutations of NRAS have not been reported. Autoimmune lymphoproliferative syndrome (ALPS) is the most common genetic disease of lymphocyte apoptosis and causes autoimmunity as well as excessive lymphocyte accumulation, particularly of CD4-, CD8- ab T cells. Mutations in ALPS typically affect Fas-mediated apoptosis, but certain ALPS individuals have no such mutations. We show here that the salient features of ALPS as well as a predisposition to hematological malignancies can be caused by a heterozygous germline Gly13Asp activating mutation of the NRAS oncogene that does not impair Fas-mediated apoptosis. The increase in active, GTP-bound NRAS augmented RAF/MEK/ERK signaling which markedly decreased the pro-apoptotic protein BIM and attenuated intrinsic, nonreceptor-mediated mitochondrial apoptosis. Thus, germline activating mutations in NRAS differ from other p21 Ras oncoproteins by causing selective immune abnormalities without general developmental defects