Orientador: Lucia Galvão de Albuquerque / Coorientador: Daniel Guariz Pinheiro / Coorientador: Maria Inês Tiraboschi Ferro / Banca: Larissa Fernanda Simielli Fonseca / Banca: Alexéia Barufatti Grisólia / Baanca: Poliana Fernanda Giachetto / Resumo: O sequenciamento do RNA (RNA-Seq) é uma das abordagens utilizadas para identificar transcritos correspondentes a genes candidatos que provocam variações em vias metabólicas, resultando em diferentes fenótipos. Uma vez que, área de olho de lombo (AOL) e o conteúdo de gordura intramuscular (GI) são características poligênicas, muitos genes e mecanismos que induzem as diferenças no crescimento e desenvolvimento muscular, bem como nos índices de conteúdo de GI da raça Nelore, ainda são desconhecidos. Portanto, o objetivo foi estudar o transcriptoma do músculo de bovinos da raça Nelore, com o propósito de identificar genes e eventos de splicing alternativos diferencialmente expressos (DEGs e DAS) associados à característica de carcaça (AOL) e carne (conteúdo de GI), por meio do RNA-Seq. Para tanto, um total de 80 animais foram sequenciados e fenotipados para AOL e conteúdo de GI (mensurados pelo método químico - que avalia lipídios totais). Os resultados foram apresentados nos capítulos 2, 3 e 4. No capítulo 2, foram selecionados para análise de expressão diferencial, 15 animais com maiores e 15 animais com menores AOL. Após as análises, 288 genes foram diferencialmente expressos (q-value ≤0,05), dos quais 182 foram superexpressos e 106 foram reprimidos no grupo de animais com maiores AOL em comparação com o grupo com menores AOL. Genes pertencentes a famílias da actina, miosina, colágeno, integrina, transportador de soluto, ubiquitina e kelch-like foram diferencialmente expressos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: RNA sequencing (RNA-Seq) is an approach for screening the expression of functional candidate genes and identifying important molecular mechanisms creating variation in pathways that result in different tissue phenotypes. Since ribeye muscle area (REA) and intramuscular fat content (IF) are polygenic traits, many genes and mechanisms that induce differences in muscle growth and development, as well as IF content of the Nelore cattle still unknown. The aim was to study the muscle transcriptome of the Nelore cattle with the purpose of identifying differentially expressed genes (DEGs) and differentially expressed alternative splicing events (DAS) associated with the carcass (REA) and meat (IF) traits, through of the RNA-seq approach. Therefore, a total of 80 animals were sequenced and phenotyped for REA and IF contet (measured by the chemical method - which evaluate total lipids). The results were presented in chapters 2, 3 and 4. In chapter 2, 15 animals with highest REA and 15 animals with lowest REA were selected for differential expression analysis. Upon analysis, 289 DEGs were identified (q-value ≤0.05): 183 upregulated and 106 downregulated in the highest REA group. Genes belonging to important families, such as actin, myosin, collagen, integrin, solute carrier, ubiquitin, and kelch-like, were among the DEGs. Gene set enrichment analysis showed that many of the significantly enriched gene ontology (GO) terms are closely associated with muscle development, growth, and degrad... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Priscila Nascimento (pnascimento@icict.fiocruz.br) on 2013-03-27T18:14:58Z No. of bitstreams: 1 Raphael_Tavares_da_Silva_BCS_Dissertacao_Aprovada_Definitiva.pdf: 4336076 bytes, checksum: f1085dad138bd375d802492afe1782ff (MD5) / Approved for entry into archive by Priscila Nascimento(pnascimento@icict.fiocruz.br) on 2013-03-27T18:24:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Raphael_Tavares_da_Silva_BCS_Dissertacao_Aprovada_Definitiva.pdf: 4336076 bytes, checksum: f1085dad138bd375d802492afe1782ff (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-27T18:24:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Raphael_Tavares_da_Silva_BCS_Dissertacao_Aprovada_Definitiva.pdf: 4336076 bytes, checksum: f1085dad138bd375d802492afe1782ff (MD5) Previous issue date: 2012 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / Um dos mecanismos capaz de aumentar a diversidade do proteoma de eucariotos é o splicing alternativo nos pré-mRNAs. Este mecanismo celular ocorre durante a transcrição dos genes, sendo ocasionado por um ou mais dos seguintes eventos: retenção de íntrons, uso alternativo de sítio de splice 5', uso alternativo de sítio de splice 3' e uso alternativo de éxons. Análises recentes de Bioinformática utilizando experimentos de RNA-Seq mostram que aproximadamente 90% dos genes humanos produzem mais de um transcrito decorrente de eventos de splicing alternativo. O impacto do splicing alternativo no proteoma humano vem sendo alvo de algumas abordagens de Bioinformática, sendo esperado que uma grande porção de tais transcritos alternativos possa alterar o conteúdo da cadeia polipeptídica obtida após a sua tradução. Devido à sua importância, diversos trabalhos já foram desenvolvidos com o objetivo de facilitar a identificação de eventos de splicing alternativo a partir de dados provenientes de cDNA, bem como sua associação com a estrutura das proteínas de suas isoformas. Entretanto, são poucas as abordagens que realizaram a tradução in silico do transcriptoma humano na busca por variantes de splicing e a utilização de dados oriundos de sequenciadores de segunda geração (NGS) ainda é muito pouco explorada para tratar do tema. Desta maneira, o presente projeto tem como objetivo a aplicação de uma nova abordagem para a identificação e tradução de variantes de splicing alternativo usando dados de NGS. Foram utilizadas leituras da plataforma de sequenciamento Roche/454 oriundas de estudos de câncer para um enriquecimento de nosso banco de dados original que continha previamente mRNAs completos e ESTs. Após o enriquecimento, a metodologia empregada pelo nosso grupo conseguiu detectar 4.574 variantes de splicing inéditas em nosso banco. O novo banco gerado foi traduzido levando a criação de um repertório proteico contendo 159.638 sequências polipeptídicas não redundantes. Na busca por variantes inéditas utilizando dados de proteômica, foram identificadas três possíveis nos genes humanos tubulina 2b, tubulina 4b e actina. Dados de sequenciamento da plataforma Illumina também foram utilizados para uma avaliação da sua contribuição em número de variantes e sequências polipeptídicas traduzidas em nosso repertório. Encontramos que a nossa abordagem foi capaz de anotar 53% mais sequências polipeptídicas quando comparada ao repertório de ENSEMBL Gene. Desta forma, acreditamos que o presente projeto pode auxiliar no melhoramento da anotação de peptídeos encontrados por técnicas de proteômica, bem como no descobrimento de novos marcadores moleculares. / Alternative splicing of pre-mRNAs is one of the mechanisms capable to increase the proteome diversity in eukaryotes. This cellular mechanism occurs during the transcription of genes and is associated with one or more of the following events: intron retention, 5’ alternative splice, 3’ alternative splice and exon skipping. Recent Bioinformatics analysis using RNA-Seq experiments showed that approximately 90% of human genes produce more than one transcript due to alternative splicing events. The impact of alternative splicing in the human proteome has been the focus of some Bioinformatics approaches and is expected that the majority part of these alternative transcripts can alter the polypeptide chain produced after its translation. Due to its importance, many studies have been developed focused on facilitating the identification of alternative splicing events based on cDNA data, as well as to study the protein structure of its isoforms. However, few studies performed the in silico translation of the human transcriptome to search for new splicing isoforms using Next Generation Sequencing (NGS) data. In this way, our project aims to the development of a new approach to identify and translate alternative splicing isoforms using NGS data. Roche/454 reads of cancer studies were used to enrich our initial database, which was previously populated with full-length mRNAs and ESTs data. After the enrichment step, the methodology developed by our group could detect 4,574 new splicing variants in our database. The enriched database was translated, producing a protein repository with 159,638 non-redundant polypeptide sequences. Searching for new isoforms using experimental proteomic data, three possible new isoforms were identified for the human genes tubulin 2b, tubulin 4b and actin. Illumina sequencing data was used to assess its contribution for the number of new isoforms and the translated polypeptide sequences on our database. We realized that our approach was capable to annotate 53% more polypeptide sequences when compared with the ENSEMBL Gene repository. In this way, we believe that our project can support the improvement of peptide annotation found by proteomic techniques, as well as to discover new molecular markers.

Ácido Hialurônico (HA) é um componente da matriz extracelular, responsável pela hidratação e manutenção do equilíbrio osmótico tecidual. Concentrações de HA estão elevadas em vários tipos de cânceres, incluindo próstata. Hialuronidases (HAases), são uma família de enzimas relacionadas com a propagação de infecções bacterianas, toxinas de venenos e progressão tumoral. A quebra do HA em pequenos fragmentos (3-25 dissacarídeos) promovidos pela ação das HAases tipo Hyal1, Hyal2 e Hyal3, está relacionada à promoção do câncer através da indução da angiogênese e estímulo a proliferação através de ativação da via tirosina quinase. Algumas isoformas de HAases, descritas como produto de splicing alternativo, possuem atividade enzimática diversificada. A heterogeneidade de expressão das HAases foi identificada em alguns tipos de câncer e pode ser correlacionada com o comportamento diferenciado dos tumores. Para este trabalho estudamos amostras de 55 pacientes submetidos a prostatectomia radical por carcinoma de próstata (CP) . A média de idade foi 66 anos e o tempo médio de seguimento 73,7 meses. Os pacientes foram divididos em dois grupos para análise dos resultados: 1- Escore de Gleason (EG) >=7 (30) e EG <=6 (25). 2- Comportamento tumoral (recidiva-19, e não recidiva-36), considerando o nível sérico de Antígeno Específico da Próstata (PSA) 0,2 ng/mL. O grupo controle foi representado por 11 pacientes com hiperplasia prostática benigna, submetidos à ressecção retropúbica. As HYAL foram identificadas por PCR, com uso de primers específicos para as variantes 1, 2, 3, 4 e 5 e wt da HYAL1, wt da HYAL2, e wt e variantes 1, 2 e 3 da HYAL3. As HYAL mais freqüentemente expressas pelo CP foram HYAL2-wt (65,4%), HYAL1-v1 (63,3%) e HYAL3-wt (47,2%). Em tecidos prostáticos benignos, a HYAL3-v1 foi expressa em 90,9% dos casos, estando presente em 36% dos tumores com EG baixo, e não expressa em tumores com EG alto (p=<0,001). Nos tumores sem recidiva HYAL1-v3 foi expressa em 30,5% dos casos versus 5,2% em casos que recorreram (p=0,041). HYAL3 v2, foi expressa por 33,3% dos tumores que não recorreram e não expressa em tumores que recorreram (p=0,002). Concluímos que a expressão de HYAL1-v3, HYAL3-v1 e HYAL3-v2 está relacionada a tumores mais diferenciados e com menores taxas de recidiva, podendo ser utilizadas como marcadores na prática clínica identificando candidatos a terapias mais conservadoras. / Hyaluronic acid (HA) is a component of the extracellular matrix that hydrates and maintains the osmotic balance of tissues. HA concentration is elevated in several cancers including prostate. Hyaluronidases (HAases) are a family of enzymes related to the spread of bacterial infections, toxins of venoms and probably cancer progression. Small fragments of HA are generated by HAase Hyal1, Hyal2 and Hyal3, stimulating endothelial proliferation and activating mitogen-activated protein kinase pathway. Several isoforms of HAases have been described as a product of alternative splicing, and are responsible for differences in the enzyme activity. The heterogeneity of HAses expression has been identified in tumors and could be related to the differences in their biological behavior. Fifty-five patients submitted to radical prostatectomy for prostate cancer (PC) were the subject of this study. The mean age was 66 years old and the mean follow-up was 73,7 months. Patients were divided into two groups for the analyses: 1- High Gleason score (GE) >=7 (30) and low Gleason score <=6 (25). 2- Tumor behavior; recurrence - 19 and nonrecurrence - 36. Biochemical recurrence was considered when PSA was higher than 0.2 ng/mL. The control was represented by 11 patients submitted to retropubic prostate resection for benign prostatic hyperplasia. The alternative splicing forms of HYAL were identified by PCR, and the primer sequences identified variants 1, 2, 3, 4, 5 e wt of HYAL1, wt of HYAL2, wt and variants 1, 2 and 3 of HYAL3. The HYAL more frequently expressed by PC was HYAL2-wt (65.4%), HYAL1-v1 (63.3%) and HYAL3-wt (47.2%). In benign prostate tissue the main expressed HAase was HYAL3-v1 in 90.9%, being present in 36% of low Gleason score tumors and not expressed by tumors with high Gleason score (p=<0.001). For tumors that not recurred there was expression of HYAL1-v3 in 30.5% of the cases vs. 5.2% in cases that recurred (p=0.041). The same difference was noted regarding the expression of HYAL3-v2, that was expressed by 33.3% of tumors that not recurred and not expressed by tumors that recurred (p=0.002). We conclude that there is a profile of HAase related to low Gleason score and non-recurrent PC that is characterized by expression of HYAL1-v3, HYAL3-v1 and HYAL3-v2 that could be used in clinical practice to choose a better treatment.

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-23Bitstream added on 2014-11-10T11:57:42Z : No. of bitstreams: 1 000790896.pdf: 1624782 bytes, checksum: 86f691c9d97bad42fa2588df159f183a (MD5) / O Vírus da Febre amarela (YFV) causa doença com considerável morbidade e mortalidade nas regiões tropicais. Diversos vírus possuem estratégias para a alteração dos processos celulares. Mecanismos de splicing celulares são essenciais para diversificar a expressão dos genes e podem aumentar seu potencial de gerar proteínas. A replicação de YFV e as interações entre proteínas virais e celulares não são totalmente conhecidas. A proteína celular hSlu7 possui sinal de localização nuclear e tem um papel importante nas reações catalíticas do segundo passo do splicing. Estudos demonstram que sob infecção de YFV hSlu7 transloca para o citoplasma. A translocação de proteínas entre o citoplasma e o núcleo pode representar um mecanismo viral da regulação da expressão gênica. Este estudo teve como objetivo a caracterização da interação entre a proteína hSlu7 e NS5 viral, bem como estudar os efeitos de interações sobre os mecanismos de splicing alternativo após a infecção de YFV. Para identificar interação de NS5 de YFV com hSlu7 foi realizado ensaio de co-imunoprecipitação. Para verificar alteração de splicing celular foram utilizados replicons pEGFP-ADAR, pI12-IL7R, pEFGP-FGFR2, bem como a alteração de isoformas de XBP-1 endógenos. Os resultados indicam que NS5 de YFV interage com proteína hSlu7 e que sua interação pode influenciar no metabolismo RNA celular. YFV demonstrou exercer modulação no splicing celular, a avaliação de replicons sugerem que em splicing dependente de hSlu7, bem como a independente ocorre uma regulação viral atuando sobre sítios de splicing fraco e que a interação hSlu7-NS5 pode alterar direta e indiretamente a regulação trans-acting / Yellow fever virus (YFV) causes disease with significant morbidity and mortality in tropical regions. Several viral strategies are avail for recruitment and alteration of the biochemical cellular processes. Cellular splicing mechanisms are essential to diversify the gene expression and increase it’s proteomic potential. Replication of YFV and the interactions between viral and cellular proteins are unknown. The cellular protein hSlu7 has an nuclear localization and an important role in the second catalytic reaction step of the alternative splicing. In our study group demonstrated that under YFV infection hSlu7 translocates to the cytoplasm. The translocation of proteins between nucleus and cytoplasm may represent a viral mechanism of cellular gene expression regulation, interference in the protein availability of the alternative splicing and viral replication control. This study aimed to characterize the interaction between the viral protein hSlu7 and NS5, as well as studying the effects of interactions on the mechanisms of alternative splicing after YFV infection. To identify interaction with YFV NS5 hSlu7 was conducted co-immunoprecipitation assay. To verify changes in cellular splicing replicons were used pEGFP-ADAR, PI12-IL7R, pEFGP-FGFR2 as well as the change of isoforms of XBP-1 endogenous.The results indicated that YFV NS5 protein interacts with hSlu7 and that their interaction may influence cellular metabolism RNA. YFV perform modulation on cellular splicing, the evaluation of replicons suggest that in hSlu7 splicing dependent and independent regulation occurs viral acting on weak splice sites and that the interaction hSlu7-NS5 can change directly or indirectly to regulate trans- acting

Orientador: Maurício Lacerda Nogueira / Banca: Carlos Eduardo Calzavara Silva / Banca: Fátima Pereira de Souza / Resumo: O Vírus da Febre amarela (YFV) causa doença com considerável morbidade e mortalidade nas regiões tropicais. Diversos vírus possuem estratégias para a alteração dos processos celulares. Mecanismos de splicing celulares são essenciais para diversificar a expressão dos genes e podem aumentar seu potencial de gerar proteínas. A replicação de YFV e as interações entre proteínas virais e celulares não são totalmente conhecidas. A proteína celular hSlu7 possui sinal de localização nuclear e tem um papel importante nas reações catalíticas do segundo passo do splicing. Estudos demonstram que sob infecção de YFV hSlu7 transloca para o citoplasma. A translocação de proteínas entre o citoplasma e o núcleo pode representar um mecanismo viral da regulação da expressão gênica. Este estudo teve como objetivo a caracterização da interação entre a proteína hSlu7 e NS5 viral, bem como estudar os efeitos de interações sobre os mecanismos de splicing alternativo após a infecção de YFV. Para identificar interação de NS5 de YFV com hSlu7 foi realizado ensaio de co-imunoprecipitação. Para verificar alteração de splicing celular foram utilizados replicons pEGFP-ADAR, pI12-IL7R, pEFGP-FGFR2, bem como a alteração de isoformas de XBP-1 endógenos. Os resultados indicam que NS5 de YFV interage com proteína hSlu7 e que sua interação pode influenciar no metabolismo RNA celular. YFV demonstrou exercer modulação no splicing celular, a avaliação de replicons sugerem que em splicing dependente de hSlu7, bem como a independente ocorre uma regulação viral atuando sobre sítios de splicing fraco e que a interação hSlu7-NS5 pode alterar direta e indiretamente a regulação trans-acting / Abstract: Yellow fever virus (YFV) causes disease with significant morbidity and mortality in tropical regions. Several viral strategies are avail for recruitment and alteration of the biochemical cellular processes. Cellular splicing mechanisms are essential to diversify the gene expression and increase it's proteomic potential. Replication of YFV and the interactions between viral and cellular proteins are unknown. The cellular protein hSlu7 has an nuclear localization and an important role in the second catalytic reaction step of the alternative splicing. In our study group demonstrated that under YFV infection hSlu7 translocates to the cytoplasm. The translocation of proteins between nucleus and cytoplasm may represent a viral mechanism of cellular gene expression regulation, interference in the protein availability of the alternative splicing and viral replication control. This study aimed to characterize the interaction between the viral protein hSlu7 and NS5, as well as studying the effects of interactions on the mechanisms of alternative splicing after YFV infection. To identify interaction with YFV NS5 hSlu7 was conducted co-immunoprecipitation assay. To verify changes in cellular splicing replicons were used pEGFP-ADAR, PI12-IL7R, pEFGP-FGFR2 as well as the change of isoforms of XBP-1 endogenous.The results indicated that YFV NS5 protein interacts with hSlu7 and that their interaction may influence cellular metabolism RNA. YFV perform modulation on cellular splicing, the evaluation of replicons suggest that in hSlu7 splicing dependent and independent regulation occurs viral acting on weak splice sites and that the interaction hSlu7-NS5 can change directly or indirectly to regulate trans- acting / Mestre

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

Orientador: Fernando Ferreira Costa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T01:23:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hollanda_LucianaMariade_D.pdf: 4424025 bytes, checksum: 8c238f31a49b17fab4715981e3919ca2 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Várias mutações hereditárias no gene GATA1 localizadas no éxon 4 e conseqüentemente que afetam o domínio dedo de zinco N-terminal foram descritas em algumas famílias que apresentavam graus variáveis de plaquetopenia com ou sem anemia. Por outro lado, mutações adquiridas no éxon 2 deste gene foram observadas em quase todos os casos estudados de pacientes com Síndrome de Down e que apresentavam TMD ou AMKL. Essas mutações impedem a síntese da proteína total, mas permite a síntese da isoforma menor da proteína, denominada GATA-1s. Experimentos em camundongo sugeriram que a síntese única da isoforma GATA-1s seria suficiente para induzir hemopoese normal nesses animais. Neste trabalho descrevemos em pacientes e portadores de uma família a mutação 332G--C localizada no éxon 2 do gene GATA 1 que conduz a produção apenas da proteína GATA-1s nos homens afetados. Os perfis hematológicos desses pacientes demonstraram anemia macrocítica, neutropenia em vários casos e número normal de plaquetas. Em seu conjunto, esses dados sugerem que a proteína GATA -1s, produzida em níveis normais ou baixos não é suficiente para conduzir à eritropoese normal. Além disso, este é o primeiro estudo onde uma mutação hereditária no éxon 2 do gene GATA1 origina apenas a proteína GATA-1s e não provoca AMKL ou TMD em indivíduos não portadores de síndrome de Down. Desta forma este estudo indica que outros eventos cooperativos, como outras mutações ou a trissomia do cromossomo 21 provavelmente podem ser os responsáveis por essas anomalias em crianças com síndrome de Down / Abstract: Inherited mutations in exon 4 of the GATA1 gene, which codes for the N-terminal zinc finger domain of GATA-1, have been found in some families, leading to a familial dyserythropoietic anemia with thrombocytopenia, X-linked thrombocytopenia and X-linked thalassemia with thrombocytopenia. Acquired somatic mutations in exon 2 of the hematopoietic transcription factor GATA-1 have been found in individuals with Down syndrome with both transient myeloproliferative disorder and acute megakaryoblastic leukemia . These mutations prevent the synthesis of the full-length protein but allow the synthesis of its short isoform, GATA-1s. Experiments in mice suggest that GATA-1s supports normal adult megakaryopoiesis, platelet formation and erythropoiesis. Here we report a mutation, 332G-C, in exon 2 of GATA1, leading to the synthesis of only the short isoform in seven affected males from two generations of a family. Hematological profiles of affected males demonstrate macrocytic anemia, normal platelet counts and neutropenia in most cases. Altogether, data suggest that GATA-1s alone, produced in low or normal levels, is not sufficient to support normal erythropoiesis. Moreover, this is the first study to indicate that a germline splicing mutation does not lead to leukemia in the absence of other cooperating events, such as Down syndrome / Doutorado / Genetica Animal e Evolução / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Orientadores: Maricilda Palandi de Mello, Anna Wedell / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-11T13:24:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soardi_FernandaCaroline_D.pdf: 4267789 bytes, checksum: 80c77e1664dcc041014d42a92bdd435e (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A causa mais freqüente de hiperplasia congênita da adrenal (HCA) é a deficiência da enzima CYP21A2 responsável por cerca de 90% dos casos, seguida da deficiência de CYP11B1, a qual é responsável por 5-8%. A deficiência de CYP21A2 apresenta diferentes sintomas clínicos, que podem variar de uma forma leve não clássica (NC) a uma forma grave clássica, dividida em virilizante simples (VS) e perdedora de sal (PS). Enquanto a deficiência de CYP11B1 é classificada nas formas clássica e não-clássica, dependendo da gravidade do fenótipo. As diferentes formas destas deficiências estão associadas a mutações distintas ou a combinação de mutações nos genes, sendo estas mutações provenientes dos genes homólogos ou não. O primeiro objetivo desta tese foi identificar novas mutações em alelos de 31 pacientes. As variantes protéicas novas p.G56R, p.L107R e p.L142P e, as raras p.H62L, p.H62L+p.P453S e p.R408C do gene CYP21A2 foram expressas para comparar as atividades da enzima CYP21A2 nas suas formas normal e mutantes. Foi objetivo, também, estudar através da técnica de mini-genes as possíveis alterações no processo de splicing para as variantes IVS2+5G>A, IVS2-2A>G, IVS4- 15A>C+IVS4-8C>T+p.D183E do gene CYP21A2 e para a variante g.1753G>A do gene CYP11B1. O estudo da atividade enzimática do gene CYP21A2, realizado pela técnica de mutagênese sítio-dirigida, demonstrou que as mutações p.L107R, p.L142P e p.R408C reduziram a atividade enzimática para valores praticamente nulos, classificando-as como responsáveis pela forma PS. A alteração p.G56R apresentou uma quantidade mínima de conversão de progesterona em desoxicorticosterona, quantidade suficiente para evitar a perda de sal, sendo considerada clássica associada à forma VS. A mutação p.H62L foi encontrada no mesmo alelo que a mutação p.P34L, em uma das pacientes da casuística desse trabalho, ambas inseridas num gene quimérico portador da deleção de 30 Kb. A mutação p.H62L também foi encontrada em associação com a mutação p.P453S, em dois pacientes de origem Escandinava. No estudo funcional a mutação p.H62L reduziu parcialmente a atividade enzimática. Os resultados cinéticos classificaram essa mutação como relacionada à forma NC da deficiência de CYP21A2. Em combinação com a mutação p.P453S, observou-se um sinergismo, uma vez que reduziu a atividade da enzima para a faixa limítrofe entre NC e VS. A investigação no processo de splicing utilizando a técnica de minigenes para as alterações no gene CYP21A2 indicou que a variação IVS2+5G>A causa a perda do exon 2 na formação do mRNA, sendo relacionada à forma PS. Da mesma forma, a variação IVS2- 2A>G foi classificada como associada à forma PS, pois inseriu no mRNA 19 bases provenientes do intron 2 na junção exon2-exon3, o que modificou o frame de leitura do mRNA criando um códon de parada prematura. Por outro lado, ficou demonstrado que as variações IVS4- 15A>C+IVS4-8C>T+p.D183E não interferem no processamento normal do mRNA do gene CYP21A2. No caso da alteração g.1753G>A no gene CYP11B1, que foi classificada como responsável pela forma clássica da deficiência de CYP11B1, o estudo de mini-gene indicou a perda dos últimos 45 nucleotídeos do exon 4, criando um códon de parada prematura. A elucidação do papel funcional e estrutural das mutações nos genes estudados permitiu o correto estabelecimento da correlação genótipo-fenótipo na maioria dos pacientes com HCA estudados / Abstract: Deficiency of CYP21A2 enzyme is responsible for more than 90% of congenital adrenal hyperplasia (CAH) followed by the deficiency of CYP11B1, which is responsible for 5-8% of the cases. The deficiency of CYP21A2 is normally classified in clinical forms that vary from a mild non-classical (NC) to a severe classical form, which can manifest as salt wasting (SW) or as simple virilizing (SV). Depending on the severity of phenotype, deficiency of CYP11B1 can be classified in classical or non-classical forms. In both deficiencies the clinical forms are associated with different mutations or combination of mutations, which may or may not be originated from the homologous genes. The aim of this study was to identify novel or rare mutations in alleles of 31 patients with CYP21A2 deficiency. Using site-direct mutagenesis strategies, nucleotide variants were introduced into the cDNA and the novel p.G56R, p.L107R and p.L142P and rare p.H62L, p.H62L+p.P453S and p.R408C protein variants of CYP21A2 were expressed to compare the enzymatic activity between the wild-type and mutant proteins. Furthermore, splicing activities were investigated for IVS2+5G>A, IVS2-2A>G, IVS4-15A>C+IVS4-8C>T+p.D183E sequence CTP21A2 variations and for g.1753G>A on CYP11B1 gene by minigene constructions. The analysis of enzymatic conversion of both CYP21A2 substrates, 17-hydroxyprogesterone and progesterone, into 11-desoxycortisol and corticosterone, respectively, showed low levels of residual activities for p.L107R, p.L142P and p.R408C, which were classified as SW mutations. Whereas, the result of enzyme activity for p.G56R indicated that it might be a SV-related mutation due a residual activity of 1.4% toward progesterone as substrate. The p.H62L was associated to p.P34L mutation in a chimeric gene present in a 30-kb deletion allele in Brazilian patients. In Scandinavian patients, the p.H62L mutation was found associated to the p.P453S which is known as a NC mutation. The p.H62L itself showed an activity within the range of NC mutations. The apparent kinetic constant confirmed this classification. A synergistic effect was observed for the allele bearing the p.H62L+p.P453S combination as it had caused a significant reduction in the enzymatic activity bringing it to the borderline level between SV and NC mutations. On the minigene analyses for CYP21A2, the IVS2+5G>A variation showed skipping of exon 2, therefore this alteration was classified as SW mutation. Likely, IVS2-2A>G was considered as a SW mutation due to the insertion of 19 nucleotides from intron 2 into the resulting mRNA, which changed the reading frame and created a premature stop codon. Conversely, the group of variations IVS4-15A>C+IVS4-8C>T+p.D183E did not affect the normal splicing of CYP21A2 mRNA. In the CYP11B1 minigene analysis, the g.1753G>A nucleotide variation was classified as responsible for the classical form of deficiency. An alternative splicing due to disruption of the normal donor site was used and the skipping of the last 45 nucleotides of exon 4 was observed. This alteration modified the mRNA reading frame and created a premature stop codon. The elucidation of functional and structural characters of the steroidogenic gene mutations led to the establishment of a correct genotype-phenotype in most patients studied. / Doutorado / Genetica Animal e Evolução / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Ácido Hialurônico (HA) é um componente da matriz extracelular, responsável pela hidratação e manutenção do equilíbrio osmótico tecidual. Concentrações de HA estão elevadas em vários tipos de cânceres, incluindo próstata. Hialuronidases (HAases), são uma família de enzimas relacionadas com a propagação de infecções bacterianas, toxinas de venenos e progressão tumoral. A quebra do HA em pequenos fragmentos (3-25 dissacarídeos) promovidos pela ação das HAases tipo Hyal1, Hyal2 e Hyal3, está relacionada à promoção do câncer através da indução da angiogênese e estímulo a proliferação através de ativação da via tirosina quinase. Algumas isoformas de HAases, descritas como produto de splicing alternativo, possuem atividade enzimática diversificada. A heterogeneidade de expressão das HAases foi identificada em alguns tipos de câncer e pode ser correlacionada com o comportamento diferenciado dos tumores. Para este trabalho estudamos amostras de 55 pacientes submetidos a prostatectomia radical por carcinoma de próstata (CP) . A média de idade foi 66 anos e o tempo médio de seguimento 73,7 meses. Os pacientes foram divididos em dois grupos para análise dos resultados: 1- Escore de Gleason (EG) >=7 (30) e EG <=6 (25). 2- Comportamento tumoral (recidiva-19, e não recidiva-36), considerando o nível sérico de Antígeno Específico da Próstata (PSA) 0,2 ng/mL. O grupo controle foi representado por 11 pacientes com hiperplasia prostática benigna, submetidos à ressecção retropúbica. As HYAL foram identificadas por PCR, com uso de primers específicos para as variantes 1, 2, 3, 4 e 5 e wt da HYAL1, wt da HYAL2, e wt e variantes 1, 2 e 3 da HYAL3. As HYAL mais freqüentemente expressas pelo CP foram HYAL2-wt (65,4%), HYAL1-v1 (63,3%) e HYAL3-wt (47,2%). Em tecidos prostáticos benignos, a HYAL3-v1 foi expressa em 90,9% dos casos, estando presente em 36% dos tumores com EG baixo, e não expressa em tumores com EG alto (p=<0,001). Nos tumores sem recidiva HYAL1-v3 foi expressa em 30,5% dos casos versus 5,2% em casos que recorreram (p=0,041). HYAL3 v2, foi expressa por 33,3% dos tumores que não recorreram e não expressa em tumores que recorreram (p=0,002). Concluímos que a expressão de HYAL1-v3, HYAL3-v1 e HYAL3-v2 está relacionada a tumores mais diferenciados e com menores taxas de recidiva, podendo ser utilizadas como marcadores na prática clínica identificando candidatos a terapias mais conservadoras. / Hyaluronic acid (HA) is a component of the extracellular matrix that hydrates and maintains the osmotic balance of tissues. HA concentration is elevated in several cancers including prostate. Hyaluronidases (HAases) are a family of enzymes related to the spread of bacterial infections, toxins of venoms and probably cancer progression. Small fragments of HA are generated by HAase Hyal1, Hyal2 and Hyal3, stimulating endothelial proliferation and activating mitogen-activated protein kinase pathway. Several isoforms of HAases have been described as a product of alternative splicing, and are responsible for differences in the enzyme activity. The heterogeneity of HAses expression has been identified in tumors and could be related to the differences in their biological behavior. Fifty-five patients submitted to radical prostatectomy for prostate cancer (PC) were the subject of this study. The mean age was 66 years old and the mean follow-up was 73,7 months. Patients were divided into two groups for the analyses: 1- High Gleason score (GE) >=7 (30) and low Gleason score <=6 (25). 2- Tumor behavior; recurrence - 19 and nonrecurrence - 36. Biochemical recurrence was considered when PSA was higher than 0.2 ng/mL. The control was represented by 11 patients submitted to retropubic prostate resection for benign prostatic hyperplasia. The alternative splicing forms of HYAL were identified by PCR, and the primer sequences identified variants 1, 2, 3, 4, 5 e wt of HYAL1, wt of HYAL2, wt and variants 1, 2 and 3 of HYAL3. The HYAL more frequently expressed by PC was HYAL2-wt (65.4%), HYAL1-v1 (63.3%) and HYAL3-wt (47.2%). In benign prostate tissue the main expressed HAase was HYAL3-v1 in 90.9%, being present in 36% of low Gleason score tumors and not expressed by tumors with high Gleason score (p=<0.001). For tumors that not recurred there was expression of HYAL1-v3 in 30.5% of the cases vs. 5.2% in cases that recurred (p=0.041). The same difference was noted regarding the expression of HYAL3-v2, that was expressed by 33.3% of tumors that not recurred and not expressed by tumors that recurred (p=0.002). We conclude that there is a profile of HAase related to low Gleason score and non-recurrent PC that is characterized by expression of HYAL1-v3, HYAL3-v1 and HYAL3-v2 that could be used in clinical practice to choose a better treatment.

Orientadores: Hernandes Faustino de Carvalho, Paulo Roberto Eleutério de Souza / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlmeidaNeto_Adauto_D.pdf: 4167026 bytes, checksum: ca3afd135b583810d6996e33016f9e69 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A próstata é alvo de afecções severas que comprometem a função urinária, a qualidade de vida e que consistem em risco de vida aos indivíduos do sexo masculino, particularmente com o avançar da idade. Interações dinâmicas entre o epitélio prostático e o estroma, regulam vários aspectos do desenvolvimento, da função e das patologias prostáticas. O gene WFDC1 é expresso pelas células musculares lisas do estroma prostático normal e tem função na regulação do comportamento do epitélio, na organização da matriz extracelular e na regulação da angiogênese. Dois transcritos principais são oriundos de splicing alternativo do transcrito primário: um com todos os éxons (WFDC1) e outro sem o éxon 3 (Delta 3). Neste trabalho, investigamos as relações quantitativas entre estas duas variantes, com emprego de qRT-PCR (Taqman) e sondas para as junções dos éxons 2-3 e 2-4, em amostras de hiperplasia prostática benigna (BPH) e de câncer de próstata (PCA) provenientes de bancos de tecidos. A expressão do gene marcador MYH11 foi utilizada como estimativa do conteúdo de células musculares lisas nas amostras. Os resultados demonstraram que as amostras puderam ser dividas em dois grupos com expressão diferencial da MYH11(um com baixa expressão e outro com alta miosina, sendo o primeiro correspondente ao quartil inferior da distribuição dos valores de expressão). Foi demonstrada correlação entre a expressão de WFDC1 e MYH11 em BPH, mas não em PCA, enquanto não houve correlação entre Delta 3 e WFDC1 e nem com MYH11. O conteúdo de Delta 3 variou em cinco ordens de magnitude em comparação ao de WFDC1. A razão entre as duas variantes apresentou variação exponencial, distribuições discretas e intercaladas das amostras de BPH e de PCA, que se distribuíram em populações que preservaram as relações 10:1; 1:1 e 1:3. Poucas amostras estiveram livres de cada uma destas variantes. Em conclusão, a expressão do gene WFDC1 e de sua variante WFDC1 correlaciona-se com a diferenciação das células musculares lisas, mas não está condicionada a ela, enquanto a expressão de Delta 3 é completamente independente deste parâmetro e tem correlação positiva com o progressão do PCA, quando o sistema de classificação de Gleason (Gleason 1 + Gleason 2) foi considerado. Adicionalmente, fatores independentes da idade, incidência de BPH ou PCA, são mais influentes na determinação da quantidade total e da proporção entre as duas variantes / Abstract: The prostate gland is intimately related with reproductive and urinary functions, commonly disturbed by a series of diseases. Besides reducing the quality of life, they consist in serious life risk particularly to the aging men. Dynamic interactions between the epithelium and stroma in the gland regulate various aspects of development, function and pathologies. The WFDC1 gene is expressed by smooth muscle cells in the prostate stroma and its product ps20 was shown to control epithelial cell behavior, extracellular matrix organization and angiogenesis. It is supposed to function as a serine protease inhibitor, as other members of its family do. Two transcripts are produced as a result of alternative splicing. The first (WFDC1) retains all exons and the second (Delta 3) lacks the exon 3. In this work, we investigated the quantitative relationship among these two splicing variants, using qRT-PCR (Taqman) probing the junctions between exons 2-3 and 2-4, in benign prostatic hyperplasia (BPH) and prostate cancer (PCA) samples from tissue banks. The expression of the MYH11 gene was used to estimate the content of smooth muscle cells in the samples. The results demonstrate that the samples could be divided in two groups with low or high expression of MYH11, the first corresponding to the lower quartile of expression values). WFDC1 and MYH11 expression were correlated in the BPH samples. Delta 3 expression was independent of both WFDC1 and from WFDC1. The ratio between the variants WFDC1 and Delta 3 varied exponentially in five orders of magnitude. The the ratio between the two variants also varied exponentially, with BPH and PCA samples arranged in discrete and intercalated subgroups. The distribution of populations with different expression levels preserved the ratios 10:1, 1:1 and 1:3. Either variant was absent in only a few samples. In conclusion, the expression of WFDC1 and it WFDC1 variant correlates with but is not conditioned to the differentiation of smooth muscle cells, while Delta 3 is completely independent and is positively correlated with PCA grade (as assessed by the summed Gleason score). Unknown factors independent of age, BPH or PCA incidence are likely influencing Delta 3 expression / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural