O splicing alternativo é o processo pelo qual diversos transcritos podem ser gerados a partir de um único gene, sendo de extrema importância para diversidade do repertório transcricional e proteico. Diferentes variantes de splicing são expressas entre os diferentes tecidos e estágios de desenvolvimento garantindo o funcionamento normal da célula, portanto, qualquer alteração neste padrão pode resultar no aparecimento de doenças. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi o estabelecimento de metodologias para identificação de variantes de splicing em câncer de mama sob influência do oncogene ERBB2, o qual é um marcador de mau prognóstico altamente expresso em cerca de 30% dos tumores de mama. Foram estabelecidas duas estratégias para construção de bibliotecas de cDNA. A construção de bibliotecas de cDNA enriquecidas para splicing alternativo, baseada na formação e captura de moléculas de heteroduplexes em combinação com a amplificação de RNAm, foi realizada a partir de RNA total de linhagem celular de mama e a partir de um grupo de cinco amostras tumorais, todas com alta expressão de ERBB2. Foram identificadas 79 possíveis variantes de splicing alternativo em câncer de mama, das quais 18 foram selecionadas para validação por RT-PCR. Foi obtida uma taxa de vallidação de 94% e foram identificadas duas novas variantes de splicing alternativo. A regulação da expressão mediada por ERBB2 de três variantes de splicing foi confirmada por duas metodologias distintas, eletroforese em chip e estratégia baseada na ligação de sondas específicas, que revelou desbalanço de expressão entre as variantes, demonstrando a influência do oncogene na regulação de variantes de splicing. A segunda abordagem utilizada, foi a construção de bibliotecas de cDNA para avaliação do transcriptoma total, utilizando sequênciamento de alto desempenho. Foram utilizados RNA total de duas linhagens celulares de mama que diferem apenas na expressão do gene ERBB2. Foram identificadas 2.865 novas variantes de splicing, das quais 20, que reportaram a identificação de um novo éxon, foram selecionadas para validação, com uma taxa de validação de 90%. Seis destas variantes apresentaram aumento de expressão na linhagem com alta expressão de ERBB2. Além disso, foi detectado um enriquecimento de algumas categorias de variantes na linhagem celular com alta expressão de ERBB2, reforçando a influência do oncogene na regulação do splicing alternativo, podendo resultar em variantes de splicing associadas a este grupo de câncer de mama, que podem ser candidatas a marcadores moleculares. / Alternative splicing is a process, by which many differente transcripts can be generated by one single gene, significantly expanding the transcriptional and proteomic diversity. Different splicing variants are generated among different transcripts and developmental stages, assuring normal cell function. Therefore, alterations in the splicing process can lead to diseases outcome. In this context, the aim of this study was the establishment of methodologies for the identification of alternative splicing in breast cancer influenced by ERBB2 oncogene, which is a poor prognostic molecular marker, highly expressed in 30% of human breast cancer. Two strategies were established for the construction of cDNA libraries. Alternative enriched splicing libraries, based on heteroduplex capture combined with mRNA amplification, were constructed from total RNA from a cell line and also from five tumor samples, all of them presenting high ERBB2 expression. Seventy nine putative splicing variants were identified and 18 of them were selected for RT-PCR validation. A high validation level was obtained (94%) and two novel alternative splicing variants were identified. ERBB2 mediated regulation was confirmed for three variants by two distinct methodologies, electrophoresis on a chip and probe specific ligation approach. The alteration in the expression balance of variants suggests the influence of the oncogene in the splicing pattern regulation. The second strategy was the construction of cDNA libraries for global transcriptome analysis based on deep sequencing. Total RNA from two mammary epithelial cell lines expressing different ERBB2 levels were used and 2,865 novel splicing variants were identified. Twenty novel events reporting the inclusion of novel exons were selected for RT-PCR validation with 90% validation rate. Six variants presented higher expression in the cell line with high levels of ERBB2. Moreover enrichment in splicing events was detected in the ERBB2 high expressing cell line, supporting the ERBB2 influence in alternative splicing regulation, possibly resulting in splicing variants associated to this subgroup of cancer that can be tested as molecular markers.

Muscleblind-like 1 (MBNL1) is a ubiquitously expressed RNA binding protein that regulates the alternative splicing of a variety of transcripts. In Myotonic Dystrophy (DM) aberrant cellular localization of MBNL1 results in disease-associated mis-splicing of several MBNL1 target pre-mRNAs. Due to its role in DM pathogenesis, MBNL1 has been a topic of intense study for the last decade, however many open mechanistic questions remain regarding how MBNL1 recognizes RNA substrates to mediate splicing. The RNA recognition motif for MBNL1, 5'-YGCY-3', was defined herein. This motif was used to identify novel MBNL1 binding sites within regulated transcripts and create synthetic MBNL1-regulated splicing reporters. MBNL1 contains four zinc finger (ZF) RNA binding domains arranged into two pairs of two ZFs. A comprehensive, combinatorial mutagenic study of MBNL1 was conducted to determine the role of each ZF in RNA binding and splicing activity. Functional analysis of the mutant proteins in cellular splicing assays and assessment of RNA binding activity demonstrated that the ZF pairs (i.e. ZF1-2 or ZF3-4) do not have equivalent activity. The ZF1-2 pair is responsible for MBNL1's high affinity RNA binding and splicing activity, whereas the ZF3-4 pair has reduced affinity for RNA and impaired ability to regulate splicing of some transcripts. Hierarchical clustering analysis revealed that two distinct classes of MBNL1-regulated splicing events exist within the small set of splicing events examined. For Class II splicing events the binding and splicing activity for the ZF mutants correlated well. However, for Class I events there was no significant correlation between RNA binding and splicing activity. For pre-mRNAs in the latter class it appears that MBNL1 exerts surprisingly robust splicing activity in the absence of strong RNA binding, suggesting that MBNL1 may be recruited to some pre-mRNA substrates through protein-protein interactions. This study provides the first demonstration that functionally distinct classes of MBNL1-mediated splicing events exist in terms of requirements for different ZFs and the importance of RNA binding. This dissertation includes previously published and unpublished co-authored material as well as recently co-authored material that has been submitted for publication.

A ADAM23 é uma glicoproteína transmembrana pertencente à família ADAM (A Disintegrin and Metalloprotease) que apresenta a estrutura protéica típica dos membros desta família, mas não possui atividade de metaloprotease. O gene ADAM23 apresenta três isoformas de splicing, α, β e γ, que codificam proteínas com porções C-terminais distintas. As isoformas α e β codificam proteínas com domínios transmembranas diferentes, enquanto γ provavelmente consiste em uma isoforma secretada ou citoplasmática de ADAM23. Foi demonstrado que o gene ADAM23 está epigeneticamente silenciado em tumores de mama de estágios mais avançados e que seu silenciamento está associado a um maior risco de desenvolvimento de metástases e a um pior prognóstico. Recentemente, foi descrito que a proteína ADAM23 interage diretamente com a integrina αVβ3 na linhagem tumoral de mama MDA-MB-435, sendo capaz de modular seu estado conformacional, controlando sua ativação. Utilizando RNAi, observou-se que o silenciamento completo do gene ADAM23 (i.e., as três isoformas) aumenta os níveis de αVβ3 em conformação ativa na superfície das células MDA-MB-435, promovendo um incremento de sua capacidade migratória e adesiva. No presente trabalho, avaliamos por reações de amplificação em tempo real o perfil de expressão das três isoformas de splicing do gene ADAM23 em cinco tecidos normais (mama, cólon, cérebro, próstata e pâncreas) e em doze linhagens tumorais derivadas destes tecidos. Observamos diferenças nos níveis de expressão das isoformas em todas as amostras avaliadas, tanto dentro de uma determinada amostra, como quando comparamos tecidos normais entre si ou com linhagens tumorais. A isoforma γ é a mais expressa em todos os tecidos normais (exceto em cérebro) e em todas as linhagens tumorais. Em tecido normal de mama e de próstata e nas doze linhagens tumorais, ADAM23α é a segunda isoforma mais expressa, sendo β a menos expressa. Constatamos também que a fração representada por cada isoforma, em relação à expressão total do gene ADAM23, está alterada nas linhagens tumorais, em comparação aos tecidos normais correspondentes. Com o intuito de elucidar a função das isoformas de ADAM23 separadamente, utilizamos shRNAs (short hairpin RNAs) para reduzir a expressão de cada isoforma de modo individual e específico na linhagem tumoral MDA-MB-435, e avaliamos seu efeito na proliferação, na morfologia, na adesão e no espraiamento celular. Verificamos que a redução da expressão da isoforma γ aumentou significativamente a taxa de proliferação das células MDA-MB-435 cultivadas em modelo tridimensional. Demonstramos também que ADAM23γ participa da regulação da morfologia e da capacidade de espraiamento das células MDA-MB-435 em condições padrão de cultivo (i.e., meio de cultura completo e placas não-sensibilizadas com substratos) e em componentes específicos da matriz extracelular, como fibronectina, colágeno I e matrigel. A isoforma α também está envolvida no controle da morfologia e do espraiamento da linhagem MDA-MB-435, porém, de modo distinto da isoforma γ. Já ADAM23β não interfere na morfologia das células MDA-MB-435 e tem efeito marginal no espraiamento celular apenas em condições padrão de cultivo. Em conjunto, nossos resultados demonstram que as isoformas de ADAM23 são diferencialmente expressas em tecidos normais e tumorais, e exercem funções biológicas distintas. / ADAM23 is a transmembrane glycoprotein that belongs to the ADAM (A Disintegrin and Metalloprotease) family of proteins and exhibits the typical protein structure of the family members, but it doesn\'t have metalloprotease activity. The ADAM23 gene has three splicing isoforms, α, β and γ, that code for proteins with different C-terminal regions. Isoforms α and β code for proteins with different transmembrane domains, while γ probably constitute a secreted or cytoplasmatic isoform of ADAM23. It has been demonstrated that the ADAM23 gene is epigenetically silenced in advanced stage breast tumors and that its silencing is associated with a higher risk of developing metastases and with a worse prognosis. Recently, it was described that ADAM23 protein interacts directly with αVβ3 integrin in the breast tumor cell line MDA-MB-435, modulating its conformational state and controlling its activation. Using RNAi, it was observed that the complete silencing of ADAM23 gene (the three isoforms) raises the levels of αVβ3 in its active conformation in the surface of MDA-MB-435 cells, promoting an increase in its migratory and adhesive capacity. In the present work, we evaluated by real time PCR the expression pattern of the three splicing isoforms of ADAM23 gene in five normal tissues (breast, colon, brain, prostate and pancreas) and in twelve tumor cell lines derived from these tissues. We observed differences in the expression levels of the three isoforms in all samples, either within a specific sample or comparing normal tissues among them or with tumor cell lines. Isoform γ has the highest expression in all normal tissues (except for brain) and in all tumor cell lines evaluated. In breast and prostate normal tissues and in all tumor cell lines, ADAM23α is the second most expressed isoform, while β is the less expressed. We also noticed that the ratio represented by each isoform, relative to the total expression of ADAM23 gene, is altered in the tumor cell lines, compared to the corresponding normal tissues. With the aim to elucidate the function of ADAM23 isoforms separately, we used shRNAs (short hairpin RNAs) to reduce the expression of each isoform specifically in the MDA-MB-435 tumor cell line, and studied its effects in proliferation, morphology, adhesion and cell spreading. We observed that the reduced expression of isoform γ significantly increased the proliferation rate of MDA-MB-435 cells cultivated in tridimensional system. Also, we demonstrated that ADAM23γ participates in the regulation of cell morphology and spreading of MDA-MB-435 cells, both in standard culture conditions (cell culture media with fetal serum and in plates not sensitized with substrates) and in specific components of extracellular matrix, such as fibronectin, collagen type I and matrigel. Isoform α is also involved in the control of morphology and spreading of MDA-MB-435 cell line, although in a distinct manner from isoform γ. ADAM23β doesn\'t interfere in the morphology of MDA-MB-435 cells and plays a discrete role in cell spreading only under standard culture conditions. Together, our results demonstrate that ADAM23 isoforms are differently expressed in normal and tumoral tissue, and play distinct biological roles.

A identificação de mecanismos moleculares é importante para entender os eventos fisiológicos que ocorrem durante o processo de maturação sexual. O objetivo deste trabalho foi semiquantificar o RNAm para os receptores de gonadotrofinas em células da granulosa de folículos dominantes em crescimento de novilhas Nelore pré-púberes, buscando associação com a fertilidade precoce. As novilhas foram separadas em Precoce (P, n=6) e Não Precoce (NP, n=16), de acordo com o diagnóstico positivo de gestação aos 15 meses de idade. Realizou-se exame ultra-sonográfico dos ovários durante 17 dias para a identificação da onda folicular, o folículo dominante com 8-9 mm foi aspirado via trans-vaginal. O RNA total foi extraído das amostras e convertido a DNA complementar que teve uma região amplificada para a expressão dos genes para os receptores de gonadotrofinas. A semiquantificação foi feita por análise digital onde levou-se em consideração a intensidade média das bandas (unidade arbitrária - UA) em gel de poliacrilamida (8%) corado com uma solução de TBE-brometo de etídio (0,02%). Foi utilizado o RNAm para o gene do GAPDH como controle interno para corrigir a expressão dos receptores de gonadotrofinas em função da quantidade de RNA em cada amostra. Não houve diferença entre P e NP na quantidade de RNAm para o receptor de FSH (FSHr, 1,14±0,07 e 1,19±0,04 UA) e de LH (LHr 0,79±0,12 e 0,78±0,05 UA, respectivamente). Foi detectada a presença de splicing alternativo do RNAm para o receptor de LH (LHrs), pelo aparecimento de banda com peso molecular diferente, em todos os animais do experimento, constatando-se através do sequenciamento que o material apresentava a deleção do exon 10. As novilhas P apresentaram maior percentagem de LHrs em relação ao LHr (LHrs/LHr) (83,66±4,26%) quando comparadas a NP (70,05±3,39%). A quantidade de RNAm para receptores de gonadotrofinas parece não estar relacionada com o aparecimento de fertilidade precoce, mas a maior percentagem de deleção do exon 10 no RNAm para o LHr pode estar envolvida com a fertilidade precoce em novilhas Nelore. / Identification of molecular mechanisms is important to understand the physiological events occurring during the process of sexual maturation. The objective of this work was to semiquantify the mRNA for gonadotropins receptors from granulosa cells of developing dominant follicles in pre-pubertal Nellore heifers and associate the results to precocious fertility. The heifers were sorted in Precocious (P, n=6) and Non Precocious (NP, n=16), according to positive pregnancy at 15 months of age. Ovarian ultrasound examination was performed through 17 days for follicular wave identification, the growing dominant follicle was aspirated at 8-9 mm. Total mRNA was extracted from the granulosa cells samples, converted to complementary DNA and had a region amplified for gene expression for gonadotropins receptors. The semiquantification was performed by digital analysis of intensity average for the bands (arbitrary unit - AU) in poliacrilamida gel (8%) stained with etidio TBE-bromide solution (0,02%). mRNA for GAPDH gene was used as internal control to correct the expression of gonadotropins receptors to the amount of mRNA in each sample. There was no difference between P and NP in the amount of mRNA for FSH receptors (FSHr, 1,14±0,07 and 1,19±0,04 AU) and LH receptors (LHr 0,79±0,12 and 0,78±0,05 AU, respectively). Heifers presented alternative splicing of mRNA for LH receptors (LHrs) evidenced through sequencing, as the absence of exon 10. P heifers presented greater percentage of LHrs in relation to LHr (LHrs/LHr) (83,66±4,26%) when compared the NP (70,05±3,39%). The amount of mRNA for gonadotropins receptors was not related with precocious fertility, but the greater percentage of exon 10 deletion from mRNA for LHr was associate the precocious fertility in Nelore heifers.

O dermatófito Trichophyton rubrum é um fungo filamentoso, antropofílico, que invade tecidos queratinizados causando infecções superficiais e cutâneas. Algumas drogas são usadas para o tratamento das dermatofitoses, sendo o ácido undecanóico (AUN) uma delas. O AUN é o mais tóxico dos ácidos graxos saturados de cadeia média, utilizado como medicamento de uso tópico. O estudo de expressão gênica e mecanismos regulatórios são fundamentais para ampliar o conhecimento dos mecanismos moleculares envolvidos na resposta à exposição a estes agentes citotóxicos. Portanto, o objetivo deste trabalho foi caracterizar os mecanismos moleculares envolvidos no processo adaptativo da exposição ao ácido undecanóico, através da análise global do transcriptoma e mecanismos regulatórios como o processamento alternativo. Para tanto o micélio de T.rubrum foi submetido ao ácido undecanóico por 3 e 12 h de exposição, em triplicata biológica, e o RNA resultante foi submetido ao sequenciamento por RNAseq. O sequenciamento gerou aproximadamente 58 milhões de reads por biblioteca, as quais foram filtradas e alinhadas com o genoma de referência utilizando-se os softwares FASTQC e bowtie2, respectivamente. A análise de expressão gênica diferencial foi feita por meio do pacote do Bioconductor DESeq e, para esta análise, foi utilizada a amostra de 0h como referência. Foram identificados 492 genes diferencialmente expressos em resposta ao AUN, sendo 385 e 210 genes modulados em resposta a 3 e 12 horas de exposição, respectivamente. Estes genes estão relacionados a vários processos celulares envolvendo transporte transmembrana, degradação de xenobióticos, metabolismo de lipídeos e aminoácidos, secreção de enzimas proteolíticas e patogênese, sugerindo que o AUN ativa duas principais vias de sobrevivência em resposta a este agente estressor, a degradação e o efluxo da droga. Posteriormente, foram realizadas as análises de processamento alternativo quanto ao uso diferencial de exons por meio do algoritmo HTSeq e DEXSeq e retenção de introns utilizando-se algoritmos construídos na linguagem Perl. Os genes envolvidos em algum tipo de processamento alternativo estão relacionados com funções metabólicas variadas como tradução, transporte vesicular, metabolismo lipídico, biogênese ribossomal, sequência de ligação ao DNA, regulação da transcrição e processamento do pré-mRNA. Estes resultados contribuem para uma melhor compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na resposta de sobrevivência perante a exposição ao AUN. / The dermatophyte Trichophyton rubrum is a filamentous fungus, anthropophilic that invades keratinized tissue causing superficial infections on the skin. Some drugs are used for the treatment of dermatophytosis, being the undecanoic acid (AUN) one of them. The AUN the most toxic of the saturated medium chain fatty acids, is used as a topical medicine. The study of gene expression and the regulatory mechanisms are fundamental to understand the molecular mechanisms involved in response to exposure of these cytotoxic agents. So, the aim of this study was to characterize the molecular mechanisms involved in the adaptive process of the exposure to undecanoic acid, by the global analysis of the transcriptome and regulatory mechanisms such as alternative splicing. To this end, the mycelium of T. rubrum was exposed to undecanoic acid for 3 or 12 hours in biological triplicate, and the resulting RNA was sequenced by RNA-Seq. The sequencing generated approximately 58 million of reads per library, which were filtered and aligned with the reference genome using the softwares and Bowtie2 and FASTQC, respectively. The analysis of differential gene expression was performed through the Bioconductor package DESeq and, for this analysis, we used as reference sample the 0h time. We identified 492 differentially expressed genes in response to UDA, being 385 and 210 genes modulated in response to 3 and 12 hours of exposure, respectively. These genes are related to various cellular processes involving the transmembrane transport, xenobiotics degradation, lipids and amino acids metabolism, secretion of proteolytic enzymes and pathogenesis, suggesting the activation of two major survival pathways in response to this stressor, degradation and drug efflux, by UDA. Also, the alternative splicing analysis was performed through the differential use of exons using the algorithms HTSeq and DEXSeq and intron retention using algorithms built in Perl language. The genes involved in some kind of alternative splicing are associated with various metabolic functions such as translation, vesicular transport, lipid metabolism, ribosomal biogenesis, DNA binding sequence, transcription regulation and processing of pre-mRNA. These results contribute to increase the knowledge of the molecular mechanisms involved in the survival response upon exposure to the AUN.

Glioblastoma multiforme (G BM), ou astrocitoma grau IV, é o tumor mais comum e letal do sistema nervoso central. Uma de suas características mais marcantes é seu alto potencial invasivo do tecido normal adjacente. Neste processo, o remodelamento da matriz extracelular, modulado por enzimas que degradam seus componentes e por inibidores destas enzimas, é crucial. Foi descrito que a expressão de MMP-2 e MMP-9, membros da família das metaloproteinases de matriz, aumentam conforme a progressão de astrocitomas. A variante canônica de RECK suprime a invasão tumoral e metástase através da inibição da atividade de, pelo menos, três MMPs: MMP-2, MMP-9 e MMP-14. Uma correlação positiva tem sido observada entre a abundância da expressão de RECK em amostras tumorais e um prognóstico mais favorável para pacientes com diversos tipos de tumores. Neste estudo, variantes de splicing do gene supressor de tumor RECK foram identificadas através da análise de Expressed sequenced Tags (ESTs), isoladas por RT-PCR, sequenciadas e clonadas. Três novas variantes de splicing do gene RECK foram identificadas e caracterizadas. O perfil de expressão dos transcritos de RECK foi determinado através de ensaios de RT-PCR quantitativo em um painel de tecidos normais e, também, durante a progressão de astrocitomas. Foram utilizadas, para esta análise, amostras macro dissecadas de tumores de pacientes com astrocitomas grau I (n=15), II (n=15), III (n=15) e GBMs (n=30). Os resultados mostram que maior expressão de RECK canônico, acompanhada de maior razão de expressão da variante canônica em relação às variantes de splicing alternativo, correlaciona positivamente com maior sobrevida global de pacientes com GBM, sugerindo seu papel como potenciais biomarcadores para o prognóstico destes pacientes. Análise funcional das isoform as de RECK em células U87 MG revelou que as células superexpressando as isoformas não apresentam inibição do processo de invasão celular, como observado para superexpressão da proteína canônica. Dentre as isoformas analisadas, destaca-se RECK-B, isoforma potencialmente ancorada à membrana plasmática por GPI, como a proteína canônica RECK, sugerindo uma possível colocalização destas variantes. Observa-se que células superexpressando RECK-B apresentam maior capacidade tumorigênica. Os resultados indicam que as variantes de RECK e o balanço entre a expressão destas variantes, apresentam um papel importante no comportamento e na agressividade de GBMs, tendo potencial valor na clínica. Além disso, para abrir perspectivas para o estudo das variantes de RECK, o balanço de expressão dos transcritos canônico e alternativos deste gene foi explorado durante os processos de diferenciação osteogênica e adipogênica. Os resultados indicam que a expressão da variante canônica é mais abundante em relação à expressão de suas isoformas em estágios tardios da adipogênese, sendo que o perfil inverso é observado em relação à isoforma B durante a osteogênese, sugerindo que o balanço entre os níveis de expressão das isformas de RECK possui um potencial papel biológico que deve ser explorado durante esses processos. Em conjunto, os resultados demonstram a existência de, pelo menos, três variantes de splicing do gene supressor de tumor RECK com envolvimento na tumorigênese e na diferenciação celular, abrindo novas perspectivas para o estudo e a aplicação do gene RECK na clínica. / Glioblastoma multiforme (GBM) or grade IV astrocytoma is the most common and lethal tumor of the central nervous system. One of the most striking features of GBMs is their invasive potential of the normal surrounding brain tissue. It has been described that MMP-2 and MMP-9 expression levels increase during astrocytoma progression. Canonical RECK suppresses tumor invasion and metastasis by negatively regulating at least three matrix metalloproteinases, namely: MMP-9, MMP-2 and MT1-MMP. A positive correlation has been observed between the abundance of RECK express ion in tumor samples and a more favorable prognosis for patients with several types of tumors. In this study, splice variants of the RECK tumor suppressor gene were identified by Expressed Sequence Tag (EST) analysis, isolated by RT-PCR, sequenced and cloned. Three novel alternatively spliced variants of the RECK tumor suppressor gene were identified and characterized. The RECK transcripts expression profiles were investigated using quantitative RT-PCR assays in a normal tissue RNA panel and, also, during astrocytoma progression in macrodissected tumor samples of patients with astrocytoma grades I (n=15), II (n=15), III (n=15) and IV/GBM (n=30). The results show that higher canonical RECK expression, accompanied by a higher ratio of canonical to alternative transcript expression, positively correlated with higher overall survival rate after chemotherapeutic treatment of GBM patients. Our findings suggest that these RECK transcript variants may potentially be used as biomarkers for prognosis of GBM patients. U87 MG cells overexpressing each RECK alternative variant were generated and found to lack the supressive role of cellular invasion processes found upon overexpressing the canonical protein. Among the characterized isoforms, RECK-B stands out, since this isoform is potentially anchored to the cell membrane by a GPI anchor, exactly as the canonical RECK and, also, since cells overexpressing RECK-B display greater tumorigenic capacity. The results indicate that RECK variants and the balance between the expressions of these variants, play an important role in the behavior and aggressiviness of GBMs, therefore have a potential translational application. In addition, in order to investigate new perspectives for the analysis of these isoforms, the expression balance of RECK transcripts was assessed during osteogenesis and adipogenesis, by qRT - PCR. The results show that the expression of the canonical RECK variant is more abundant that that of its alternative isoforms in later stages of adipogenic differentiation. The opposite profile is found regarding RECK-B during osteogenesis, suggesting that the balance between the expressions of these transcripts may have a potential role during these processes. Taken together, the results show the existence of, at least, three alternatively spliced variants of the RECK tumor suppressor gene, which are involved in tumogigenesis and cellular differentiation, o pening new perspectives for studies and clinical application of the RECK gene.

Made available in DSpace on 2016-01-26T12:51:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rodrigocastro_tese.pdf: 1914162 bytes, checksum: b3f5bd6e4ed4e8470c9714a82211ce12 (MD5) Previous issue date: 2013-10-29 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo / Introduction : The growth and progression of tumors depend on angiogenesis , the process of formation of new blood vessels from a pre-existing endothelium . The vascular endothelial growth factor (VEGF or VEGF - A) is a potent mitogen for endothelial cells and increased expression is associated with tumor growth and metastasis . However, the selection of alternative splicing site in the 3 'end of exon 8 of the VEGF gene results in a sister family of isoforms , VEGF- Axxxb , which are anti- angiogenic and downregulated in tumor tissues . Objectives : To assess quantitatively the expression of isoforms pro- angiogenic and anti- angiogenic VEGF gene into 50 samples of breast cancer and normal adjacent tissue and determining the effect of regulatory proteins to control the event splicing of the VEGF gene regulatory proteins and Splicing , SRPK1 , SRp40 , SRp55 and ASF/SF2 . Methods: The expression of VEGF Axxx, VEGF-A165b isoforms and Splicing regulatory proteins were analyzed by PCR quantitative real-time (PCRq ) using samples from 50 patients with breast cancer and 43 adjacent normal tissue used as controls . Values of Relative Quantification (RQ) were used in association with molecular subtypes and metastasis. The data were tested for normality D' Agostino and Pearson normality test using the program GraphPadPrismv.6 . The values of relative mRNA quantification ( RQ ) of the VEGF-A isoforms and splice regulatory proteins in tumors was analyzed by Wilcoxon Signed Rank Test , since the data is not normal distribution . Spearman correlation was used to evaluate the correlation between the levels of mRNA expression between regulatory proteins and VEGF-Axxx and VEGF-A165b isoforms where P values &#8804; 0.05 were considered significant. Results: Expression significantly increased both isoforms of VEGF- Axxx (median RQ = 7.7, P <0.0001) and VEGF- A165b (median RQ = 2.9 , P < 0.0001) was seen in breast tumors compared to adjacent normal tissues . Comparing the values of expression of VEGF- A165b and VEGF - Axxx by the Mann -Whitney test that showed no significant difference in expression of isoforms in tumors ( P = 0.065 ) . The mRNA expression of SRPK1 protein was significantly elevated in breast tumors compared to normal tissue (P < 0.0001). For ASF/SF2, SRp55 and SRp40 mRNA expression also showed significantly elevated in the tumors (P < 0.0001). Proteins ASF/SF2 , SRp55 , SRp40 and SRPK1 showed positive correlation with both isoforms of VEGF -A . We also found a positive correlation SRPK1 protein with all other SR proteins , mainly ASF/SF2. Conclusion: The concept of alternative splicing of the VEGF-A gene results in isoforms anti- angiogenic and pro- angiogenic research indicates that the quantitative changes in VEGF-A molecule in cancer and other diseases may be insufficient . As shown, the expression of splicing regulatory protein studied here were all positive as compared to the VEGF-A165b and VEGF- Axxx isoforms . / Introdução: O crescimento e progressão de tumores dependem da angiogênese, processo de formação de novos vasos sanguíneos a partir de um endotélio vascular pré-existente. O fator de crescimento endotelial vascular (VEGF ou VEGF-A) é um potente mitógeno de células endoteliais e o aumento de sua expressão é associado com crescimento tumoral e metástase. Entretanto, a seleção do sítio alternativo de splicing na extremidade 3 . do éxon 8 do gene VEGF resulta em uma família-irmã de isoformas, VEGF-Axxxb, que são anti-angiogênicas e downregulated em tecidos tumorais. Objetivo: Analisar quantitativamente a expressão de isoformas pró-angiogênicas e anti-angiogênicas do gene VEGF em 50 amostras de carcinoma mamário e tecidos normais adjacentes e determinar o efeito de proteínas reguladoras no controle do evento de splicing do gene VEGF e das proteínas reguladoras de Splicing, SRPK1, SRp40, SRp55 e ASF/SF2. Material e Método: A expressão das isoformas de VEGF-Axxx, VEGF-A165b e das proteínas reguladoras de Splicing foram analisadas em PCR quantitativa em Tempo Real (qPCR) utilizando amostras de 50 pacientes com câncer de mama e 43 amostras de tecido normal adjacente utilizados como controle. Os valores de Relative Quantification (RQ) foram utilizados nas associações com os subtipos moleculares e com metástase. Os dados foram submetidos ao teste da normalidade de D Agostino e Pearson normality test utilizando o programa GraphPadPrismv.6. Os valores de quantificação relativa de RNAm (RQ) das isoformas de VEGF-A e das proteínas reguladoras de splicing em tumores foi analisada por Wilcoxon Signed Rank Test, uma vez que os dados não apresentaram distribuição normal. Correlação de Spearman foi utilizada para avaliar a correlação entre os níveis de expressão de RNAm entre as proteínas reguladoras e as isoformas de VEGF-Axxx e VEGF-A165b, onde valores de P &#8804; 0,05 foram considerados significantes. Resultados: Expressão significativamente elevada de ambas as isoformas VEGF-Axxx (mediana de RQ = 7.7; P < 0,0001) e VEGF-A165b (mediana de RQ = 2.9; P<0,0001) foi observada em tumores de mama em relação aos tecidos normais adjacentes. Quando comparados os valores de expressão de VEGF-Axxx e VEGF-A165b por meio do Mann-Witney Test que não apresentou diferença significativa de expressão das isoformas em tumores (P=0,0.65). A expressão do RNAm da proteína SRPK1 foi significativamente elevada em tumores de mama em relação aos tecidos normais (P<0,0001). Para ASF/SF2, SRp55 e SRp40 o RNAm também apresentou expressão significativamente elevada nos tumores (P<0,0001). As proteínas ASF/SF2, SRp55, SRp40 e SRPK1 apresentaram correlação positiva com ambas as isoformas de VEGF-A. Encontramos também uma correlação positiva da proteína SRPK1 com todas as outras proteínas SR, principalmente com ASF/SF2. Conclusão: O mecanismo de splicing alternativo do gene VEGF-A resultando em isoformas anti-angiogênicas bem como pró-angiogênicas indica que a investigação de mudanças quantitativas da molécula VEGF-A em câncer e outras doenças pode não ser suficiente. Conforme demonstramos, a expressão das proteínas reguladoras de Splicing aqui estudadas, foram todas positivas quando comparadas com as isoformas de VEGF-Axxx e VEGF-A165b.

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<p>Exoner är de sekvenser i DNA vilka rymmer koden för proteiner i människan och i alla andra organismer. Intronerna, vilka utgör utrymmet mellan exoner, består av ickekodande sekvenser och kontrollelement. Exoner tillhörande en gen måste inte alltid inkluderas i den slutliga mRNA produkten, alternativ splicing tillåter exkludering av vissa sekvenser och gör att en gen kan ha mer än en mRNA produkt, därigenom kan en gen koda för flera olika proteiner. Alternativ splicing är ett fält som snabbt utvecklas och dess relevans för många sjukdomar har blivit uppenbar. Detta arbete går igenom ett flertal av dessa sjukdomar för att sammanställa ny forskning och tydliggöra rollen av alternativ splicing i dem. De sjukdomar som undersökts är cystisk fibros, ärftlig frontotemporal dementia, systemisk lupus erythematosus, aniridi, myotonisk dystrofi, amyotrophic lateral sclerosoch familial dysautonomia. Dessa sjukdomar har involvering av alternativ splicing, de genetiska processerna bakom dem är dock mycket olika och kan visa på de många sätt alternativ splicing kan påverka cell och kroppsfunktion. Målet med arbetet är en översiktlig bild av framstegen som gjorts och vilken forskning som nu bedrivs.</p>

Exoner är de sekvenser i DNA vilka rymmer koden för proteiner i människan och i alla andra organismer. Intronerna, vilka utgör utrymmet mellan exoner, består av ickekodande sekvenser och kontrollelement. Exoner tillhörande en gen måste inte alltid inkluderas i den slutliga mRNA produkten, alternativ splicing tillåter exkludering av vissa sekvenser och gör att en gen kan ha mer än en mRNA produkt, därigenom kan en gen koda för flera olika proteiner. Alternativ splicing är ett fält som snabbt utvecklas och dess relevans för många sjukdomar har blivit uppenbar. Detta arbete går igenom ett flertal av dessa sjukdomar för att sammanställa ny forskning och tydliggöra rollen av alternativ splicing i dem. De sjukdomar som undersökts är cystisk fibros, ärftlig frontotemporal dementia, systemisk lupus erythematosus, aniridi, myotonisk dystrofi, amyotrophic lateral sclerosoch familial dysautonomia. Dessa sjukdomar har involvering av alternativ splicing, de genetiska processerna bakom dem är dock mycket olika och kan visa på de många sätt alternativ splicing kan påverka cell och kroppsfunktion. Målet med arbetet är en översiktlig bild av framstegen som gjorts och vilken forskning som nu bedrivs.