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Avaliações toxicológicas das alterações genotóxicas e epigenóticas induzidas por Aroclor 1254 em testí­culo, espermatozóides, fí­gado e rim de camundongos / Toxicological assessments of genotoxic and epigenetic changes induced by Aroclor 1254 in testis, sperm, liver and kidney of mice

Moreno, João Manuel Lopes 08 February 2018 (has links)
As bifenilas policloradas (PCBs) são um grupo de compostos hidrocarbonetos halogenados aromáticos, bioacumulativos em organismos vivos e persistente no ambiente. Além da atividade disruptora endócrina, os PCBs podem aumentar os níveis de espécies reativas de oxigênio (ROS), levando ao estresse oxidativo e alteração da metilação de DNA que são fatores importantes nas etiologias da hepatotoxicidade, infertilidade masculina e doença renal. Estes agentes tóxicos podem causar disfunção mitocondrial e distúrbios que afetam a produção de ATP, ROS e morte celular, ocasionando danos à saúde humana. O presente trabalho tem como objetivo investigar possíveis alterações genotóxicas e epigenéticas causadas pelo aroclor 1254 em fígado, rim e testículo, além de verificar a indução de estresse oxidativo e disrupção dos metabólitos intermediários do ciclo de Krebs nos referidos tecidos. Camundongos machos C57/BL6 foram expostos ao Aroclor 1254 em diferentes doses (5, 50, 500 e 1000 ug/kg) por gavagem, uma vez a cada três dias, durante 50 dias. Após a exposição, os animais foram eutanasiados, os órgãos coletados e espermatozoides obtidos a partir dos epidídimos. A peroxidação lipídica em plasma e tecidos foi avaliada pela quantificação de malonaldeído (MDA) por HPLC/DAD. Os níveis de intermediários da via glicolítica, do ciclo de Krebs, de alguns nucleotídeos e aminoácidos, marcas epigenéticas (5-mC e 5-hmC) e adutos de DNA (8-oxodG e CEdG) foram quantificados por HPLC-ESI-MS/MS. A abordagem de benchmark dose (BMD) foi utilizada para a modelagem dose resposta. Após exposição, não foram observadas diferenças significativas da variação da massa corporal, e a razão do peso testicular, fígado e rim por massa corporal. No tecido hepático, foi observado aumento da peroxidação lipídica. Houve redução significativa dos níveis de ATP, ADP, razão NADP+/NADPH, piruvato, malato, fumarato e glutamato. Observou-se redução significativa dos níveis de 5-mC e 5-hmC no DNA nuclear (nDNA), enquanto não foram observadas alterações dos níveis dos adutos. Em DNA mitocondrial (mtDNA) não foram observadas alterações nas marcas epigenéticas, no entanto foi obtido aumento significativo no aduto 8-oxodG após exposição ao Aroclor 1254. No tecido renal foi observado aumento significativo de MDA. Houve aumento significativo dos níveis de lactato e malato e reduções de ATP, ADP, glutamina, NAD+. Foi observada a hipohidroximetilação do mtDNA. As marcas 5-mC de mtDNA, 5mC de nDNA e adutos de DNA nuclear e mitocondrial não apresentaram diferenças após exposição a PCBs. Nos testículos foi verificada redução significativa dos níveis de glutamato, malato, succinato, fumarato e razão NADH/NAD+, hipohidroximetilção em mtDNA e hipermetilação em nDNA. Não foram observadas alterações de 5-mC em mtDNA e 5hmC em nDNA. Não foram verificadas alterações dos níveis de MDA e adutos em nDNA. Adicionando, foi observada redução dos níveis de 5-mC em DNA global de espermatozoide. Os limites inferiores do intervalo de confiança da BMD foram estimados para que estes marcadores possam ser usados na avaliação de riscos de PCBs. Os dados obtidos apontam o Aroclor 1254 como indutor de alterações do metabolismo intermediário, das marcas epigenéticas e estresse oxidativo. Essas alterações podem afetar vias celulares, levando à morte ou transformação, e aumentando o risco de doenças. / Polychlorinated biphenyls (PCBs) are a group of aromatic halogenated hydrocarbon compounds, which bioaccumulate in living organisms and is persistent in the environment. Besides their endocrine disrupting activity, PCBs may increase the levels of reactive oxygen species (ROS), leading to oxidative stress and alter DNA methylation that are important factors in the etiology of liver toxicity, male infertility, and kidney disease. These toxic agents can cause mitochondrial dysfunction and disorders that affect the production of ATP, ROS and cell death, thereby leading to health-related problems. The present work aimed at investigating possible genotoxic and epigenetic changes caused by aroclor 1254 in the liver, kidney and testis, as well as determine the induction of oxidative stress and disruption of intermediate metabolites in these tissues. Male C57/BL6 mice were exposed to Aroclor 1254 at different doses (5, 50, 500 and 1000 µg/kg) by gavage, once every three days, for 50 days. After the exposure period, the animals were euthanized, organs collected, and sperms obtained from the epididymis. Lipid peroxidation in plasma and tissues was determined by quantification of malonaldehyde (MDA) using HPLC/DAD. The levels of intermediate metabolites, epigenetic marks (5-mC and 5-hmC) and DNA adducts (8-oxodG and CEdG) were quantified by HPLC-ESI-MS/MS. The Benchmark dose approach (BMD) was used for dose response modeling. No significant differences in body weight variation, testicular, liver and kidney weight to body weight ratio were observed after exposure. However, in hepatic tissues, an increase in lipid peroxidation was observed. There were significant decreases in the intermediate metabolites including the levels of ATP, ADP, pyruvate, NADP+/NADPH ratio, malate and fumarate, as well as glutamate. Significant reduction of 5-mC and 5-hmC levels in nuclear DNA (nDNA) were observed, whereas no changes were observed in DNA adducts. The epigenetic marks in mitochondrial DNA (mtDNA) were not changed; however, a significant increase was observed in 8-oxodG adduct after exposure to Aroclor 1254. In renal tissues, data showed a significant increase in MDA, while for the intermediate metabolites, the levels of lactate and malate were significantly elevated, whereas significant reductions were recorded for ATP, ADP, glutamine, and NAD+. Hypohydroxymethylation was observed in mtDNA. The 5-mC of mtDNA, 5mC of nDNA and nuclear and mtDNA adducts did not show differences after PCBs exposure. For the testicles, significant reductions in the levels of glutamate, malate, succinate, fumarate and NADH/NAD+ ratio were observed. The PCBs also induced hypohydroxymethylation in mtDNA and hypermethylation in nDNA, but there were no changes of 5-mC in mtDNA and 5-hmC in nDNA. A reduction of nDNA adducts 8-oxodG was observed. No changes were observed in the level of MDA and DNA adducts of nDNA. However, after PCBs exposure there was a significant decrease of 5-mC in global DNA of spermatozoa. The lower bound confidence interval on BMD, which were estimated for these markers can be used in the risk assessment of PCBs. Collectively, the data obtained in this study indicate that Aroclor 1254 induces alteration of intermediate metabolites, epigenetic marks and oxidative stress. These changes can adversely affect cells and cellular pathways, therefore increase the risk of cell death or transformation.
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Efeito da suplementação com ácido fólico durante a maturação oocitária na produção in vitro e expressão dos genes IGF2 e LIT1 em embriões bovinos / Effect of folic acid supplementation during oocyte maturation on in vitro production and IGF2 and LIT1 expression in bovine embryos

Verruma, Carolina Gennari 31 October 2017 (has links)
Dentre as tecnologias de reprodução assistida (TRAs), a produção in vitro de embriões (PIVE) bovinos é a mais amplamente estudada, além de possuir um grande interesse econômico. Entretanto, existem fatores que influenciam negativamente a taxa de produção embrionária e o sucesso da gestação. Sabe-se que embriões provenientes das TRAs apresentam frequentemente alterações epigenéticas, relacionadas principalmente ao microambiente no qual os gametas e embriões se desenvolvem. A suplementação com ácido fólico parece prevenir tais erros epigenéticos, visto que além de ser um importante composto vitamínico, ele pode atuar como doador de grupamentos metil e possui ação antioxidante. A adição de ácido fólico durante a maturação oocitária parece influenciar positivamente a PIVE, além de existir evidências de que ele possa alterar os níveis de metilação do DNA e a expressão de genes importantes ao desenvolvimento embrionário. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo, avaliar a influência de diferentes concentrações de ácido fólico durante a maturação in vitro (MIV) de oócitos de diferentes qualidades (graus I e III) na produção embrionária e na expressão dos genes IGF2 e LIT1 em blastocistos bovinos. Para tanto, três diferentes concentrações de ácido fólico (10, 30 e 100µM) foram avaliadas durante a MIV, em que 2159 oócitos (1087 oócitos grau I e 1072 oócitos grau III) foram maturados, fertilizados e cultivados por sete dias. Os blastocistos foram avaliados quanto à (1) taxa de produção nos diferentes tratamentos e origem dos oócitos e (2) a expressão dos genes IGF2 e LIT1 foi investigada utilizando a transcrição reversa associada a PCR quantitativa. A análise estatística foi realizada através do teste t de Student. A avaliação da produção embrionária mostrou que a adição de 10µM de ácido fólico influencia positivamente a produção de embriões provenientes de oócitos grau III (p=0,017), enquanto em embriões provenientes de oócitos grau III não foi observada influência. O segundo tratamento mostrou que a adição de 30µM de ácido fólico parece não influenciar tanto embriões provenientes de oócitos grau I quanto grau III. Por outro lado, a adição de 100µM de ácido fólico prejudica o desenvolvimento de embriões provenientes de oócitos grau I (p=0,043), mas parece não influenciar os embriões provenientes de oócitos grau III. Quando avaliada a expressão gênica, o gene IGF2 foi expresso em 25% das amostras, sendo que, com exceção de uma amostra, todas eram provenientes de oócitos grau I. Apesar do gene LIT1 ser expresso em todas as amostras analisadas, não foram observadas diferenças entre os embriões cujos oócitos foram maturados na ausência ou na presença de ácido fólico, independente da concentração adicionada ou origem oocitária (graus I ou III). A adição de ácido fólico durante a maturação de oócitos bovinos parece ser interessante para a PIVE. No entanto, a concentração e a qualidade oocitária parecem ser fatores importantes para a produção embrionária, visto que menores concentrações favorecem oócitos de baixa qualidade enquanto que maiores concentrações prejudicam oócitos de maior qualidade. Por fim, as alterações na produção embrionária devido à adição de ácido fólico parecem não estar relacionada com os níveis de expressão dos genes IGF2 e LIT1. / Among assisted reproductive Technologies (ARTs), in vitro production (IVP) of bovine embryos is the most studied, besides exist a great economic interest. However, there are many factors that negatively influences production rates and pregnancy success. It\'s know that embryos produced by ARTs frequently present epigenetics alterations, related, specially, to the microenvironment where occurs the development of gametes and embryos. Supplementation with folic acid seems to prevent these epigenetics damages, since it is an important component and may act like a methyl donor and has antioxidant action. Folic acid addition during oocitary maturation seems to positively influences embryos IVP, in addition there are evidences that it may alter DNA methylation levels and expression of important genes during embryo development. Thus, this paper had as objective; evaluate different concentrations of folic acid during in vitro maturation (IVM) of different bovine oocytes (Grade I and III) on the embryo production and expression of IGF2 and LIT1 gene in the bovine blastocyst. For this purpose, three different folic acid concentrations (10, 30, and 100µM) were evaluated during IVM, when 2159 oocytes (1087 grade I and 1072 grade III) were matured, fertilized and cultured during seven days. Blastocysts were evaluated for (1) production rates in different treatments and oocyte type and (2) expression of IGF2 and LIT1 was investigated using quantitative reverse transcription PCR. Statistical analysis was realized using student t test. Embryo production analysis revealed that addition of 10µM of folic acid positively influences production of embryos from oocytes grade III (p=0,017), whereas in embryos from oocytes grade I this influence wasn\'t observed. The second treatment showed that 30µM of folic acid didn\'t influence both embryos from oocytes grade I and embryos from oocytes grade III. On the other hand, addition of 100µM of folic acid damages the development of embryos provide from oocytes grade I (p=0,043), but this wasn\'t observed in embryos provide from oocytes grade III. When evaluated gene expression, IGF2 gene were expressed in 25% of all samples, being that, with exception of one sample, all of them were embryos from oocytes grade I. Despite LIT1 expression were detected in all samples, wasn\'t observed statistical difference between embryos whose oocytes were matured in the absence or presence of folic acid, independent of concentration added or oocytes types (grades I ou III). Folic acid addition during bovine oocytes maturation seems to be interesting to embryo IVP. However, folic acid concentration and oocyte quality seems to be important factors to embryo production, since lower concentration its beneficial for lower quality oocytes, while higher folic acid concentration damage better oocytes. Finally, embryos production rates alterations due folic acid addition appears to be unrelated with expression levels of IGF2 and LIT1.
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Dinâmica nucleolar e a herança epigenética dos genes ribossomais / Nucleolar dinamics and the epigenetic inheritance of ribosomal genes

Silva, Natalia de Sousa Teixeira e 25 June 2014 (has links)
O nucléolo é uma organela subnuclear formada pela atividade transcricional dos genes ribossomais 18S-5.8S-26S (rDNA 45S) e consequente biogênese dos ribossomos. A atividade destes genes resulta na região organizadora do nucléolo (NOR), na forma de uma constrição secundária em cromossomos metafásicos. As constrições secundárias se condensam progressivamente durante a mitose e se descondensam ao final da telófase quando a reestruturação do nucléolo se inicia. Genomas que apresentam mais de um locus de rDNA 45S deve apresentar, obrigatoriamente, pelo menos um par de NORs, enquanto os demais loci poderão ou não serem expressos. O controle da expressão dos genes ribossomais e a formação da cromatina nucleolar são modulados por eventos epigenéticos. Embora alguns pontos sobre o funcionamento dos genes ribossomais e a formação do nucléolo estejam bem estabelecidos, questões como o padrão de condensação da cromatina nucleolar durante a mitose, o padrão de funcionamento de sítios adicionais de genes ribossomais, o papel das modificações epigenéticas na dinâmica da cromatina nucleolar e na expressão do rDNA 45S e o mecanismo de herança dos genes ativos, permanecem abertas. A espécie Crotalaria juncea (Leguminosae-Papilionoideae), com 2n=2x=16 cromossomos, que possui um locus de rDNA 45S no braço curto do cromossomo 1, que sempre forma constrição secundária, e um sítio adicional com atividade facultativa no braço curto do cromossomo 4, é um excelente modelo para o estudo destas questões. No contexto apresentado, foram estudadas a dinâmica de condensação das NORs durante o ciclo celular e sua correlação com a atividade dos genes ribossomais, incluindo o locus adicional, e ainda o papel da metilação da citosina do DNA durante estes processos. Os resultados demonstram que a cromatina da região organizadora do nucléolo segrega em um estado descondensado durante a mitose, na forma de constrição secundária, ou seja, tal estrutura não se condensa durante a metáfase e não volta a se distender no início da telófase. Aparentemente, o que causa correlações equivocadas entre a atividade nucleolar e a observação morfológica da constrição secundária na metáfase é a contração forçada da cromatina da NOR causada por agentes antimitogênicos. Este modelo de segregação em um estado aberto pode ser explicado pela descrição de diversas proteínas que permanecem diretamente ligadas ou indiretamente associadas à região da NOR durante a mitose, funcionando como uma barreira física para a compactação. Ambos os sítios, principais e adicionais, do rDNA 45S presentes em Crotalaria juncea apresentam atividade transcricional, embora o locus do cromossomo 4 mostre atividade facultativa. Ao contrário do que foi anteriormente proposto, uma vez ativo, o locus adicional permanece descondensado durante todo o ciclo mitótico, seguindo o mesmo comportamento dos sítios principais. As constrições secundárias e a cromatina nucleolar são hipermetiladas em nível citológico, independentemente de sua atividade. A aparente hipometilação observada no rDNA 45S em cromossomos mitóticos e núcleos interfásicos se deve ao menor grau de compactação da região organizadora do nucléolo e, consequentemente, à baixa densidade de cromatina. / The nucleolus is a subnuclear organelle formed as a result of transcriptional activity of ribosomal RNA genes 18S-5.8S-26S (45S rDNA) and subsequent ribosome biogenesis. This activity forms the nucleolar organizing region (NOR) as a secondary constriction in metaphase chromosomes. The secondary constrictions progressively condense during mitosis and decondense at the end of telophase, when nucleoli start to reassemble. Genomes presenting more than one 45S rDNA locus must have at least one pair of NOR bearing chromosomes, while other loci may be expressed or not. Ribosomal gene expression and nucleolar chromatin assembly are modulated by specific epigenetic events. Although some topics related to rDNA gene activity and nucleolus formation are well understood, questions such as the behavior of nucleolar chromatin condensation during mitosis, standard functions associated with rDNA additional sites, role of epigenetic modifications in nucleolar chromatin and 45S rDNA expression processes, and inheritance mechanism of active genes, remain to be solved. Crotalaria juncea (Leguminosae - Papilionoideae) has 2n=2x=16 chromosomes and carries a 45S rDNA locus at the short arm of chromosome 1, always presenting a secondary constriction, and an additional site with facultative activity at the short arm of chromosome 4, being an excellent model to resolve these questions. Thus, this study aimed to study NOR condensation dynamics during the cell cycle and its correlation with ribosomal gene activity, including the additional locus, while analyzing the role of rDNA cytosine methylation during this process. The results show that NOR chromatin segregate in a decondensed way throughout mitosis, as a secondary constriction. In other words, this structure does not condense during metaphase and the NOR is not reassembled at the beginning of telophase. Misinterpretations relating nucleolar activity with morphological observations of secondary constrictions, appear to be induced by the artificial contraction of NOR chromatin caused by antimitotic drugs. This segregation model in an open state may be supported by strong diversity of proteins that are maintained attached to NORs during mitosis, serving as a physic barrier for condensation. Both principal and additional 45S rDNA sites of C. juncea are transcriptionally active, although the additional locus in chromosome 4 presented facultative activity depending upon ribosomal request. Unlike what was previously proposed, once the additional site is activated, it remains in an open configuration throughout the cell cycle, similarly to principal site behavior. Secondary constrictions and nucleolar chromatin are hypermethylated at cytological level, regardless of their activity. The seeming hipomethylated state of 45S rDNA in interphase nucleus and mitotic chromosomes is due to a lower compaction level of nucleolar organizing regions and subsequent low chromatin density.
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Estudo do padrão de inativação do cromossomo X em tecido extra-embrionário humano / X-chromosome inactivation pattern in human extra-embryonic tissue

Mello, Joana Carvalho Moreira de 08 April 2010 (has links)
Em mamíferos a inativação do cromossomo X (ICX) consiste no silenciamento gênico de um dos dois X presentes nas células somáticas normais das fêmeas, garantindo a compensação de dose transcricional em relação aos machos. Existem duas formas de ICX: aleatória, na qual a escolha do cromossomo X inativado se dá ao acaso (X paterno ou materno); e de maneira completamente desviada, na qual a atividade do cromossomo X dependerá de sua origem parental. Nas fêmeas marsupiais a inativação ocorre de forma completamente desviada, sendo o X paterno preferencialmente inativado em todas as células, já nas células embrionárias de eutérios, o que se observa é a ICX aleatória. Entretanto, naquelas células que darão origem aos tecidos extra-embrionários, de camundongos e bovinos, a ICX se dá de forma equivalente à dos marsupiais, ou seja, o X paterno é preferencialmente inativado. Há mais de 30 anos o padrão de ICX em tecidos extra-embrionários humanos tem sido alvo de intenso debate. A crítica que se faz aqui é que tais estudos foram realizados com base na expressão de apenas um ou dois genes ligados ao X com amostras de tecidos extra-embrionários em diferentes idades gestacionais e, por vezes, em poucas amostras, o que deve ter levado às contradições entre as conclusões. O diferencial deste trabalho foi a utilização de técnicas de genotipagem de SNPs presentes em regiões codificadoras, para analisar o padrão de atividade alelo-específica de um grande número de genes presentes ao longo de todo o cromossomo X, gerando um panorama mais representativo da ICX em placenta humana. Neste estudo é comprovado o padrão aleatório de ICX em placenta humana a termo e demonstrado que este órgão se apresenta como um 65 mosaico em relação à escolha do X inativo. A análise global da atividade gênica no cromossomo X indicou ainda que a manutenção do estado epigenético do X inativo parece ser heterogêneo. Em conjunto, os dados gerados são capazes de explicar as incongruências entre as conclusões previamente publicadas. Este trabalho também ilustra as diferenças nos mecanismos de ICX entre humanos e camundongos e reforça a importância de se avaliar esse tema em outras espécies de mamíferos eutérios na tentativa de se elucidar os processos evolutivos envolvidos na compensação de dose em mamíferos / Imprinted inactivation of the paternal X chromosome in marsupials is the primordial mechanism of dosage compensation for X-linked genes between females and males in Therians. In Eutherian mammals, X chromosome inactivation (XCI) evolved into a random process in cells from the embryo proper, where either the maternal or paternal X can be inactivated. However, species like mouse and bovine maintained imprinted XCI exclusively in extraembryonic tissues. The existence of imprinted XCI in humans remains controversial, with studies based on the analyses of only one or two X-linked genes in different extraembryonic tissues. Here we readdress this issue in human term placenta by performing a robust analysis of allele-specific expression of 23 X-linked genes, including XIST, using 28 SNPs in transcribed regions. We show that XCI is random in human placenta, and that this organ is arranged in relatively large patches of cells with either maternal or paternal inactive X. In addition, this chromosome-wide analysis indicated heterogeneous maintenance of the epigenetic state along the inactive X, which combined with the extensive mosaicism found in placenta, can explain the lack of agreement among previous studies. Our results illustrate the differences of XCI mechanism between humans and mice, and highlight the importance of addressing the issue of imprinted XCI in other species in order to understand the evolution of dosage compensation in placental mammals
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Neurobiologia dos transtornos de ansiedade em adolescentes : análise de polimorfismos do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal e do metiloma do DNA ao longo do tempo

Bortoluzzi, Andressa January 2016 (has links)
Introdução: A neurobiologia dos transtornos de ansiedade (TA) é complexa e envolve interações ambientais e genéticas ainda não conhecidas. Esses transtornos, comumente, iniciam durante a infância e adolescência, persistindo ao longo da vida. O comprometimento da resposta biológica frente ao estímulo estressor, encontrado em muitos pacientes com TA, sugere a influência do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal (HHA) nestes transtornos e, portanto, os polimorfismos associados ao eixo HHA poderiam ser estudados em genes candidatos. Os estudos que almejam entender a etiologia dos TA devem, também, explorar as alterações epigenéticas (incluindo a metilação do DNA) decorrentes das influências ambientais. Objetivos: Estudar, em adolescentes, polimorfismos genéticos funcionais do eixo HHA, interações Gene x Ambiente (G x A) e metiloma do DNA, considerando as diferentes trajetórias dos TA. Métodos: Foi realizada a extração de DNA das células do epitélio bucal de 228 adolescentes (131 casos e 97 controles para os TA) e foram genotipados, por PCR em tempo real, polimorfismos funcionais envolvidos com o eixo HHA (FKBP5: rs3800373, rs9296158, 3800373, rs9296158, 3800373, rs9296158, rs1360780, rs9470080 rs1360780, rs9470080 e rs4713916; NR3C1NR3C1 : rs6198;: rs6198;: rs6198; NR3C2NR3C2 : rs2070951;: rs2070951;: rs2070951; CRHR1CRHR1 CRHR1 : rs878886 : rs878886 e SERPINA6 SERPINA6 : rs746530) : rs746530) . Os participantes responderam à escala auto-aplicativa SCARED (Screen for Children Anxiety Related Emotional Disorder – Children rated) e realizaram entrevistas semiestruturadas para avaliação diagnóstica utilizando o K-SADS-PL (Schedule for Affective Disorders and Schizophrenia for School-Age Children-Present and Lifetime). O questionário CTQ (Childhood Trauma Questionnaire) foi aplicado em 90 adolescentes (54 casos e 36 controles para os TA) para avaliar a interação entre o trauma emocional e o polimorfismo do gene NR3C2 nos níveis séricos de BDNF. Uma subamostra de adolescentes (n=47) foi reavaliada, cinco anos após a primeira coleta, através das mesmas entrevistas psiquiátricas e nova extração de DNA salivar. Alguns participantes, na última avaliação, responderam ao MINI (Mini International Neuropsychiatric Interview) apropriado para a idade atual. A amostra foi organizada em 4 grupos, conforme o diagnóstico dos TA e o ano da coleta de saliva (anos de 2008 e 2013): (1) Desenvolvimento típico da adolescência (Controle; n=14); (2) Incidentes para os TA (ITA; n=11); (3) Persistentes para os TA (Caso; n=14) e (4) Remitentes para os TA (RTA; n=08). O metiloma do DNA foi analisado com o Infinium HumanMethylation 450 BeadChip da Illumina. Resultados: Não foi encontrada associação entre os polimorfismos estudados e os TA. Em relação à interação G x A, sugere-se que o polimorfismo rs2070951 do gene NR3C2 modera a associação entre negligência física e os níveis séricos de BDNF. Do ponto de vista epigenético, foi observada, nos grupos ITA e RTA, vias biológicas com padrão homogêneo e relacionadas ao sistema nervoso. Já nos grupos casos e controles para os TA, foram evidenciadas vias biológicas com padrão mais heterogêneo. Um perfil de hipometilação do DNA foi predominante nas vias encontradas. Na análise transversal, nós encontramos padrões opostos de metilação do DNA, conforme o período desenvolvimental avaliado: hipometilação no início da adolescência e hipermetilação em jovens adultos. Conclusão: Esse estudo abordou, em uma amostra de adolescentes, aspectos genéticos (genes candidatos envolvidos com o eixo HHA), ambientais (trauma emocional) e epigenéticos (metiloma do DNA) dos TA. Os achados sugerem que, embora sem associações entre os TA e genes envolvidos no eixo HHA, existe uma interação entre a presença de trauma emocional, polimorfismo genético do eixo HHA e marcadores biológicos. Os achados do metiloma do DNA sugerem, também, influências epigenéticas no curso dos TA. Novos estudos devem ser delineados para corroborar as influências genéticas e ambientais neste transtorno. / Background: The neurobiology of Anxiety Disorders (AD) is complex and involves environmental and genetic interactions understood. These disorders may have their onset during childhood and adolescence, persisting throughout life. The impairment of biological response against the stressor stimulus, described in many patients with AD, suggests a possible role of genetic polymorphisms of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis in these individuals. Studies that aim to understand the etiology of AD should also explore the epigenetic changes (including DNA methylation) arising from environmental influences. Objective: To study, in adolescents, functional genetic polymorphisms of HPA axis, Gene x Environment (G x E) interactions and DNA methylome, considering different AD outcomes. Methods: Saliva DNA was extracted from 228 adolescents (131 cases and 97 controls to AD) and we genotyped, by real time PCR, the functional polymorphisms involved with HPA axis (FKBP5: rs3800373, rs9296158, rs1360780, rs9470080 and rs4713916; 3800373, rs9296158, rs1360780, rs9470080 and rs4713916; 3800373, rs9296158, rs1360780, rs9470080 and rs4713916; 3800373, rs9296158, rs1360780, rs9470080 and rs4713916; 3800373, rs9296158, rs1360780, rs9470080 and rs4713916; 3800373, rs9296158, rs1360780, rs9470080 and rs4713916; 3800373, rs9296158, rs1360780, rs9470080 and rs4713916; NR3C1NR3C1 : rs6198; : rs6198; : rs6198; NR3C2NR3C2 : rs2070951; : rs2070951; CRHR1CRHR1CRHR1 CRHR1: rs878886 and : rs878886 and : rs878886 and : rs878886 and SERPINA6 SERPINA6 SERPINA6SERPINA6 : rs746530) : rs746530) . Participants responded to the scale self-applied Screen for Children Anxiety Related Emotional Disorder – Children rated (SCARED) and were diagnosed according to the Schedule for Affective Disorders and Schizophrenia for School-Age Children-Present and Lifetime (K-SADS-PL). The Childhood Trauma Questionnaire (CTQ) was applied in 90 adolescents (54 cases e 36 controls to AD) to evaluate the interaction between emotional trauma and the NR3C2 polymorphism in the serum levels of BDNF. A sub-sample of adolescents (n = 47) was reassessed five years after the first evaluation by the same psychiatric semi-structured interviews and new extraction salivary DNA was performed. Some participants in the last evaluation responded to Mini International Neuropsychiatric Interview (MINI), which is a semi structure interview appropriate for the present age. The sample was organized in four groups according to the diagnosis of AD and the year of saliva collection (2008 and 2013): (1) Typically Developing Controls (TDC; n = 14); (2) Incident Anxiety Disorder (IAD; n = 11); (3) Persistent Anxiety Disorder (PAD; n = 14); (4) Remittent Anxiety Disorder (RAD; n = 8). DNA methylome was evaluated with Infinium HumanMethylation450 BeadChip. Results: We did not find any association between the genetic polymorphisms and AD. Considering the G x E interaction we suggest that rs2070951 polymorphism of NR3C2 gene moderates the association between physical neglect and serum BDNF levels. When we evaluated the DNA methylome, we observed more homogeneous biological pathways and mostly related with nervous system in individuals from IAD and RAD groups. On the other hand, in the TDC and PAD groups, we found biological pathways with a more heterogeneous pattern. A DNA hypomethylation profile was found predominant in the pathways. In a cross-sectional analysis, we found opposite patterns of DNA methylation, as the developmental period assessed: hypomethylation at the beginning of adolescence and hypermethylation in young adults. Conclusion: This study addressed, in an adolescent sample, genetics (candidate genes linked to HPA axis), environmental (emotional trauma) and epigenetic (DNA methylome) aspects of AD. The findings suggest that although there are no associations between AD and genes involved in HPA axis, there is an interaction between the presence of trauma, genetic polymorphism involved in this axis and biomarkers. The DNA methylome findings also suggest epigenetic influences on the course of TA. Further studies should be designed to corroborate the genetic influences in this disorder.
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Efeito dos inibidores de proteinase de soja no padrão de expressão de proteinases de Spodoptera frugiperda / Effect of soybean peptidase inhibitor in pattern endopeptidase expression of Spodoptera frugiperda

Souza, Thais Paula de 02 September 2013 (has links)
Dentre as substâncias químicas secretadas pelas plantas, contra os insetos herbívoros, os inibidores de peptidases são de grande interesse. A atenção dada a esses inibidores deve-se ao fato, de eles serem uma boa alternativa no controle de insetos praga, uma vez que não causam danos ao meio ambiente. Contudo, muitas espécies de insetos são capazes de escapar dos efeitos negativos dos inibidores de peptidases das plantas, via diferentes mecanismos adaptativos. Devido a esse fato, é importante compreender os mecanismos desenvolvidos pelos insetos para burlar os efeitos dos inibidores de peptidases das plantas. Diante desse panorama, este trabalho teve como objetivo estudar o mecanismo adaptativo das serina endopeptidases de Spodoptera frugiperda aos inibidores de endopeptidases de soja. Foram realizadas análises do transcriptoma dos intestinos das lagartas mantidas em exposição crônica ao inibidor. Para averiguar os efeitos causados devido à exposição crônica ao inibidor, foram realizadas comparações da expressão relativa, dos genes de tripsinas e quimotripsinas, de intestinos de lagartas de sexto instar. Contudo, para entender o efeito da exposição aguda ao inibidor, lagartas de S. frugiperda foram criadas em dieta artificial controle até o primeiro dia do sexto instar, após esse período elas foram transferidas para dieta artificial acrescida com 0,5 % dos inibidores de endopeptidases de soja, durante 48 horas. Para verificar a ocorrência de um possível controle epigenético na expressão dos genes, as lagartas foram conduzidas até a fase adulta e os adultos, de cada tratamento, foram acasalados entre si, constituindo uma segunda geração. Dados de expressão relativa foram obtidos, de indivíduos da primeira e segunda geração, e foram então comparados. Foram identificados 14 possíveis genes de quimotripsinas e nove possíveis genes de tripsinas. Os genes de tripsina foram divididos em dois grupos distintos em relação a sua sensibilidade aos inibidores de endopepetidases de soja e expressão relativa. Houve uma resposta diferenciada na ativação dos genes de serina endopeptidases de S. frugiperda, a qual dividiu os genes em dois grupos, os responsivos e os não responsivos ao inibidor. A exposição aguda ao inibidor ativou um pequeno grupo de genes, enquanto que a exposição crônica promoveu uma maior amplitude de expressão gênica, sugerindo mecanismos temporalmente regulados. Por último, evidências indicam, pela primeira vez, a possível ocorrência de um mecanismo epigenético, na resposta das enzimas digestivas aos inibidores de serina endopeptidases de soja. / Among the chemicals secreted by plants against insect herbivores, peptidase inhibitors (PIs) are of great interest. The attention given to PIs is due to the fact that they are a good alternative to control insect pests since they do not cause damage to human health and the environment. However, many species of insects are able to escape the negative effects of PIs plants via different adaptive mechanisms. Because of this, it is important to understand the mechanisms developed by insects to circumvent the effects of PIs plants. Against this background, this research aimed to study the adaptive mechanism of serine endopeptidases Spodoptera frugiperda to soybean endopeptidase inhibitors. For this purpose, larvae of S. frugiperda were reared on artificial diet and control artificial diet plus 0.5% of endopeptidase inhibitors of soybean. We conducted a transcriptome midgut of worms maintained in chronic ingestion of the inhibitor. The relative expression of the genes, trypsin and chymotrypsin, was also compared the midgut of sixth instar larvae kept in these diets. In another experiment, the larvae were conducted to moth, then the treatments were mated forming a second generation. Relative expression data were obtained for individuals of the first and second generation, and then compared. Identified 14 genes with potential of chymotrypsin and 9 trypsin like genes. The trypsin gene were divided into two groups for both their sensitivity to PI soybean endopeptidase, and for their relative expression pattern. There was a differentiated response on the genes activation of S. frugiperda serina endopeptidases. The genes were clustered in 2 groups, the responsive ones and the non responsive to the inhibitor. The acute exposition to the inhibitor activated a small group of genes and the chronic exposition affected several genes, indicating the existence of temporal regulated mechanism. Besides, there is a possible occurance of an epigenetic mechanism, which is related to the digestive serina endopeptidases inhibitors of soybean.
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Memória fisiológica e comunicação radicular induzida por metil jasmonato

Yamashita, Felipe Oliveira January 2019 (has links)
Orientador: Luiz Fernando Rolim de Almeida / Resumo: Apesar de serem organismos sésseis, as plantas movimentam ativamente estruturas vegetativas e reprodutivas, levando a interação com o ambiente ao redor. As plantas mantêm comunicação com plantas vizinhas, herbívoros e predadores através da emissão de compostos químicos exsudados pela raiz e esses eventos modificam o ambiente ocupado pelos vegetais. Esses exsudatos podem induzir a alteração de padrões morfológicos e fisiológicos além da expressão gênica de plantas vizinhas. Utilizamos o metil jasmonato, um regulador vegetal, para desencadear dois ciclos indutivos em plantas e comunicação com plantas vizinhas. Durante o estímulo, analisamos assimilação líquida de CO2 (A), condutância estomática (gs), taxa de transpiração (E), eficiência do uso da água (EUA), taxa de transporte de elétrons (ETR), fluorescência máxima (FM) e basal (F0), dissipação fotoquímica (qP) e rendimento quântico efetivo do PSII (PSII), além da expressão do gene SHR, padrão de metilação de histonas e parâmetros anatômicos em plantas com aplicação e plantas vizinhas. Plantas com aplicação de metil jasmonato apresentaram queda nos parâmetros fisiológicos horas após o contato com o elicitor, porém em segundo contato, tais parâmetros não diferiram do controle, indicando possível efeito de memória (imprint). Plantas induzidas pelo metil jasmonato podem ter emitido sinais às plantas vizinhas, proporcionando maiores taxas de A, gs, FM e F0 das plantas vizinhas em relação às induzidas. Portanto a comunicação entre... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Although they are sessile organisms, plants actively move their vegetative and reproductive structures, leading to interaction with the surrounding environment. Plants maintain communication with neighboring plants, herbivores and predators through emission of chemical compounds by root and these events modify the environment occupied by plants. These exudates may induce changes in morphological and physiological patterns beyond the gene expression of neighboring plants. We used methyl jasmonate, a plant regulator, to trigger two inductive cycles in plants and communication with neighboring plants. During the stimulus, we analyzed CO2 net assimilation (A), stomatal conductance (gs), transpiration rate (E), water use efficiency (WUE), electron transport rate (ETR), maximum fluorescence (FM), basal fluorescence (F0), photochemical dissipation (qP) and quantum yield of PSII (FPSII), as well as SHR gene expression, histone methylation pattern and anatomical parameters in plants with application and neighboring plants. Plants with methyl jasmonate application showed minor physiological parameters hours after the elicitor contact, but in the second contact, these parameters did not differ from the control group, indicating a possible memory effect (imprint). Plants induced by methyl jasmonate may have emitted signals to neighboring plants, providing higher rates of A, gs, FM and F0 of the neighboring plants in relation to the induced ones. Therefore the communication between plants... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Darwinismo estendido : em busca de uma teoria de genes e de formas

Silva, Mariane Tavares da January 2014 (has links)
Orientador: Prof. Dr. Charles Morphy D. Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ensino, História, Filosofia das Ciências e Matemática, 2014. / Desde a publicação da obra máxima de Charles Darwin, On the origin of species, em meados do século XIX, a teoria da evolução tem passado por inúmeras reinterpretações e refinamentos. O objetivo principal do presente trabalho foi o de estabelecer os fundamentos conceituais para um Darwinismo Estendido, a partir de elementos da Síntese Estendida da Evolução, e definir os limites para uma extensão / ressignificação da teoria evolutiva. São também discutidas as bases para uma teoria da evolução que relacione o darwinismo tradicional com alguns dos seus importantes desdobramentos dos últimos cinquenta anos, tais como a biologia evolutiva do desenvolvimento, herança epigenética, a plasticidade fenotípica e a auto-organização de sistemas complexos. Partindo de uma análise geral dos requisitos conceituais de um Darwinismo Estendido, foi realizada uma análise histórica do conceito de evolução, discutindo a necessidade de uma nova teoria evolutiva estendida. Além disso, o conceito central do darwinismo ortodoxo, a seleção natural, foi rediscutido à luz dos desenvolvimentos recentes da teoria evolutiva. Em um Darwinismo Estendido, o mecanismo da seleção natural perde o seu potencial criativo, como era considerado na Síntese Moderna dos anos 1930-1940, e passa a atuar apenas a partir da variação determinada tanto pelo acaso (por mutações e recombinações cromossômicas), quanto por fatores como auto-organização e módulos dinâmicos. O controverso conceito de espécie também foi discutido aqui em um contexto que procura levar em conta a natureza contínua do processo evolutivo. Por fim, foram apresentadas algumas possíveis repercussões de um Darwinismo Estendido para o quadro conceitual epistemológico da teoria evolutiva. / Since the publication of Charles Darwin's masterpiece, On the origin of species, in the mid nineteenth century, the theory of evolution has gone through numerous reinterpretations and refinements. The main objective of the present work was to establish the conceptual foundations for an Extended Darwinism, based on elements from the Extended Synthesis of Evolution, and to define the limits toward an extension / reframing of the evolutionary theory. It was also discussed the basis for a theory of evolution which relates the traditional Darwinism with some of their important developments of the last fifty years, such as evolutionary developmental biology, epigenetic inheritance, phenotypic plasticity and self-organization of complex systems. Starting with an overview of the conceptual requirements of an Extended Darwinism, a historical analysis of the concept of evolution was performed, discussing the need for a new extended evolutionary theory. Moreover, the central concept of the orthodox Darwinism, natural selection, was revisited in light of recent developments in evolutionary theory. In an Extended Darwinism, the mechanism of natural selection loses its creative potential, as was considered Modern Synthesis during the 1930-1940s, and begins to act only from variation determined by chance (mutations and chromosomal recombinations), as well as by factors such as self-organization and dynamic modules. The controversial species concept was also discussed here in a context that seeks to take into account the continuous nature of the evolutionary process. Finally, some of the possible repercussions of an Extended Darwinism to the epistemological conceptual framework of the evolutionary theory were presented.
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Epigenética da reprogramação em células germinativas embrionárias caninas / Epigenetics of reprogramming in canine embryonic germ cells

Aline Fernanda de Souza 16 February 2017 (has links)
As células germinativas primordiais (CGPs) são as precursoras dos gametas, capazes de gerar um novo indivíduo os quais transmitirão os materiais genéticos para as futuras gerações. Normalmente, a linha germinal de mamífero é determinada por fatores genéticos e epigenéticos que possuem funções essenciais para guiar na direção e desenvolvimento das CGPs, bem como das células germinativas embrionárias (CGEs). A reprogramação epigenética é fundamental para a regulação do genoma durante o desenvolvimento das células germinativas responsáveis por originar a linhagem gametogênica nos mamíferos. A metilação e desmetilação em CGPs são um evento único, essencial para apagar a memória epigenética e também prevenir transmissões de epimutações para a próxima geração. Assim, o completo entendimento das vias e mecanismos para a migração inicial e diferenciação destas células em CGEs podem ser importantes para identificar e corrigir falhas possíveis nesses processos, o que será importante, no futuro, para o desenvolvimento e desempenho reprodutivo. A maioria dos estudos com CGPs e CGEs é realizado em camundongos, porém nem sempre esta espécie torna-se o melhor modelo de estudo quando se quer transpor esses conhecimentos a humanos. O cão doméstico (Canis lúpus familiaris) apresenta-se como um modelo ideal para o estudo do desenvolvimento em mamíferos, pois possui inúmeras similaridades com a bioquímica, fisiologia e genética. Deste modo, torna-se interessante expandir os estudos sobre as CGPs e CGEs na espécie canina, a fim de mostrar a importância de diferentes modelos que se assemelham a seres humanos. Portanto, objetiva-se, nesta proposta, identificar qual é a dinâmica de marcadores pluripotentes, germinativos e epigenéticos que são importantes para o desenvolvimento das CGPs e CGEs caninas. Para tal procedimento, essa pesquisa foi dividida em duas fases: a primeira, consiste no processo in vivo, desde o desenvolvimento inicial do embrião até a completa formação da crista gônadal. Análises de RTq-PCR e imunofluorescência para marcadores pluripotentes POU5F1 (OCT4) e NANOG, germinativos DDX4 (VASA), DAZL e DPPA3 (STELLA) e epigenéticos 5mC, 5hmC, H3K27me3 e H3K9me2 foram realizados para criar um perfil de genes que são importantes para o desenvolvimento das CGPs caninas. Prosseguiu-se para a segunda fase in vitro, que incide na derivação e caracterização das CGEs caninas. Ensaios de Fosfatase Alcalina, imunofluorescência para os marcadores: pluripotente POU5F1 (OCT4), germinativos DDX4 (VASA), DAZL e DPPA3 (STELLA), mesodérmico THY-1 (CD90) e epigenéticos 5mC, 5hmC, H3K27me3 e H3K9me2, RT-qPCR para os genes NANOG e DDX4 e formação de teratoma foram efetivados para comprovar a linhagem de células CGEs. Como resultado in vivo, percebe-se que diferentes padrões de marcações e genes foram expressos nas CGPs, comprovando que a espécie canina se assemelha mais com os humanos do que com os camundongos. Os resultados in vitro mostraram que foi possível derivar as células CGEs e que estas conseguem reter sua pluripotencialidade e que diminuem a expressão dos genes germinativos. Porém, essas células tendem a se diferenciar em outros tecidos somáticos, mesmo com a adição de suplementos, fato também notado em CGEs humanas. / Primordial germ cells (PGCs) are known as the only cells capable of generating a new individual, they originate the gametes which then will transmit genetic material to future generations. Normally, the mammalian germ line is determined by genetic and epigenetic factors that have essential functions to guide the direction and development of PGCs as well as embryonic germ cells (EGCs). Epigenetic reprogramming is fundamental for the regulation of the genome during the development of the germ cells responsible for originating the gametogenic lineage in mammals. Methylation and demethylation in PGCs is a unique event, essential for erasing epigenetic memory and also preventing transmissions of epimutations to the next generation. Thus, the understanding of the patterns of differentiation of PGCs in EGCs can be important in identifying and correcting possible failures in these processes, which will be important in the future for development and reproductive performance. Most of the studies with PGCs in EGCs are carried out in mice, but this species is not always the best model of study when transposing this knowledge to humans. In canines, no study has ever been reported on canine PGCs and maybe the Canine species has become interesting as a new animal model for studies. It is known that the study material of human embryos are scarce samples and difficult to obtain, so it is necessary to use other animal models, such as the Canids, which also resemble humans. Dogs were the first fundamental models for the development of bone marrow transplantation in humans, but also made valuable contributions to the development of therapies for cardiovascular and orthopedic diseases. Then, it has become interesting to expand the studies on PGCs in the canine species in order to show the importance of different models that might resemble humans. Therefore, we had how proposal identify which were pluripotent, germinative and epigenetic markers that are important for the development of PGCs and canine EGCs. It research was divided into two phases: the first consists of the in vivo process, from the initial development of the embryo to the complete formation of the gonadal ridge. We analyzed through the techniques of real-time PCR (RT-qPCR) and immunofluorescence for pluripotent markers POU5F1 (OCT4) and NANOG, germline DDX4 (VASA), DAZL and DPPA3 (STELLA) and epigenetic 5mC, 5hmC, H3K27me3 and H3K9me2 were performed to create a profile of genes that are important for the development of canine PGCs. We proceeded to the second in vitro phase, which focuses on the derivation and characterization of canine EGCs. Alkaline Phosphatase (AP), immunofluorescence for the markers: pluripotent POU5F1 (OCT4), germinative DDX4 (VASA), DAZL and DPPA3 (STELLA), mesodermal THY-1 (CD90) and epigenetic 5mC, 5hmC, H3K27me3 and H3K9me2. We also analyzed RT-qPCR for NANOG and DDX4 genes and teratoma formation were performed to prove the EGCs cell lineage. As a result in vivo, different marking patterns and genes had been expressed in CGPs, proving that the canine species is more similar to humans than to mice. The in vitro results showed that it was possible to derive the EGCs and that they are able to retain their pluripotency and decrease the expression of the germinative genes. However, these cells continue to differentiate into other somatic tissues, even with the addition of supplements, a fact also noted in human CGEs.
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Estudos epigenéticos em dependentes de crack e cocaína: investigação da metilação global do genoma / Epigenetic studies in crack and cocaine dependents: investigation of global genome methylation

Caroline Perez Camilo 10 August 2015 (has links)
INTRODUÇÃO: A expansão e disseminação do consumo de crack e cocaína no Brasil vem se tornando um grave problema de saúde pública nos últimos vinte anos. Diferentes abordagens biológicas têm sido investigadas utilizando o fenótipo de abuso/dependência de crack/cocaína, cujos resultados têm demonstrado a participação importante do substrato genético, assim como a sua interação com os fatores ambientais no desenvolvimento desse transtorno. OBJETIVOS: Investigar o padrão de metilação do DNA do genoma de indivíduos que apresentam abuso/dependência de cocaína e de crack, comparando ao padrão de metilação de indivíduos controles. MÉTODOS: Foram selecionados 24 dependentes de cocaína e crack e 24 controles saudáveis, pareados por sexo e idade. Utilizando amostras de DNA extraídas de sangue periférico de cada um dos participantes, foi realizada a técnica de metilação global com o ensaio Illumina Infinium Human Methylation450 (450K) BeadChip. Os resultados iniciais foram normalizados considerando a heterogeneidade celular e analisados utilizando o pacote ChAMP (Chip Analysis Methylation Pipeline) para identificar genes e/ou regiões gênicas diferencialmente metiladas que possam representar fatores de vulnerabilidade para o comportamento de abuso/dependência do crack e da cocaína. Os processos biológicos e vias celulares com os quais os sítios diferencialmente metilados estão envolvidos foram explorados usando as ferramentas disponibilizadas pelo \"WebGestalt\" e pelo \"UCSC Genome Browser\". RESULTADOS: Foram observados 250 sítios diferencialmente metilados, associados a 246 genes na comparação dos perfis de metilação entre os casos e controles, sendo que 49% destes estavam localizados nas regiões promotoras dos genes, sugerindo que esses sítios podem estar relacionados com a expressão gênica. Alterações estatisticamente significantes no padrão de metilação entre casos x controles foram observadas em 23 sítios CpG (p-valor ajustado < 10-5 e |?beta| = 0,1). Observou-se também que três regiões diferencialmente metiladas foram associadas a genes hipometilados (BMP8A, GPR88 e RNF166) (p-valor ajustado < 0.05), cada uma com pelo menos três sítios. Alterações estatisticamente significantes também foram observadas em seis genes hiper-representados: CALCA, NCOA2, DRD2, EHMT1, EHMT2, MAP2K1, MAPK3 e MAPK1, envolvidos em processos biológicos e moleculares. CONCLUSÕES: Observou-se diferenças estatisticamente significativas no padrão de metilação genômico de usuários/dependentes de crack e cocaína quando comparados aos controles saudáveis em amostra de DNA extraídas de sangue periférico. Comparação de estudos de expressão em tecido cerebral correlacionaram-se parcialmente com os achados apresentados. Outros estudos utilizando amostras independentes são necessários para confirmar esses achados. A confirmação desses resultados poderá contribuir na identificação e compreensão dos mecanismos biológicos envolvidos na dependência do crack/cocaína / BACKGROUND: The expansion and dissemination of crack and cocaine in Brazil has become a progressive and serious public health problem during the last twenty years. Different biological approaches have been investigated using the crack/cocaine abuser/dependent phenotype, with results confirming the important role of the genetic component, as well as its interaction with environmental factors. OBJECTIVES: To investigate the DNA methylation pattern levels in the genome of individuals with crack and cocaine abuse/dependence and comparing it with the DNA methylation pattern of the genome of control subjects. METHODS: 24 crack and cocaine abusers/dependents and 24 healthy controls were selected and matched by sex and age. Using DNA samples from peripheral blood of each participant, a global methylation technique was performed using the Illumina Infinium Human Methylation450 (450K) Bead Chip assay. The initial results were normalized for cellular heterogeneity and re-analyzed using ChAMP package (Chip Methylation Analysis Pipeline) to identify differentially methylated genes or/and DNA regions that may represent biological/genetic risk factors for crack and cocaine abuse/dependence behavior. The biological processes and cellular pathways were explored using tools provided by \"WebGestalt\" and \"UCSC Genome Browser\". RESULTS: 250 differentially methylated sites associated with 246 genes in methylation comparison profiles between cases and controls were identified, of which almost half were located in the promoter regions of genes (49%), suggesting that these sites may be related to gene expression. Statistically significant changes in the methylation patterns between cases and controls were observed in 23 CpG sites (adjust p-value < 10-5 and |deltabeta| = 0.1). In addition, three differentially methylated regions were associated with hipomethylated genes (BMP8A, GPR88 e RNF166) (adjust p-value < 0.05), each one with at least three sites. Statistically significant changes were also observe with six hiper-represented genes: CALCA, NCOA2, DRD2, EHMT1, EHMT2, MAP2K1, MAPK3 e MAPK1, which are involved in biological and molecular processes. CONCLUSIONS: Crack and cocaine users/dependents presented significant statistical differences in the methylation pattern when compared to healthy controls in DNA samples extracted from peripheral blood. Results from gene expression studies using brain tissue can be correlated with our results. In order to confirm the present findings, future studies should be replicated using independent samples. The confirmation of these results will contribute to the understanding of the biological mechanisms involved in crack/cocaine dependence

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