Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2018. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Os animais são capazes de guardar informações adquiridas do mundo exterior em forma
de memórias. A formação de memórias ocorre através de um rearranjo de circuitos neurais, que
é provocado por alterações na transcrição, tradução e adição de grupos químicos em proteínas
em forma de mudanças pós-traducionais (PTMs) em células de regiões específicas do sistema
nervoso central como o hipocampo. Notavelmente, a caracterização molecular da formação de
memórias tem sido realizada primariamente em animais submetidos a paradigmas
comportamentais relacionados a memória espacial ou de medo. Neste estudo, nós examinamos
as mudanças moleculares associadas com o armazenamento de informações em animais
submetidos ao condicionamento operante (OC). Aqui, empregamos a cromatografia de troca
aniônica (SAX) offline com eluição através de um gradiente crescente de sal seguido de uma
cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas em tandem (LC-MS/MS) para
mensurar mudanças no proteoma e fosfoproteoma hipocampais em estágios precoce e tardio da
formação de memórias, assim como depois da evocação do comportamento. Identificamos um
total de 8.951 proteínas e 568 fosfoproteínas. Mudanças estatisticamente significativas foram
detectadas em 456 proteínas e 53 fosfoproteínas ao longo dos intervalos de tempo mencionados
anteriormente. Ademais, mensurações de abundância de mRNA por reação em cadeia de
polimerase em tempo real revelou uma fraca interdependência entre os níveis de transcritos e
proteínas, dando suporte a noção de uma baixa correlação entre proteínas e mRNAs em estados
celulares perturbados. Além disso, a identificação de proteínas diferencialmente reguladas do
sistema ubiquitina-proteassoma (UPS), assim como calcium/calmodulin-dependent protein
kinase II (CaMKII), fornece evidência para a existência de uma janela de tempo depois da
evocação do comportamento na qual informações armazenadas se tornam sensíveis a
modificações conhecido como reconsolidação. / Animals are able to store newly acquired information about the external world as
memories. Memory formation occurs via rearrangements of neural circuitries, which are elicited
by changes in transcription, translation and post-translation modifications (PTMs) in cells of
specific regions of the central nervous system such as the hippocampus. Notably, the molecular
characterization of memory formation has been carried out primarily in the context of animals
that have been subjected to fear or spatial learning paradigms. In this study, we examined the
molecular changes associated with information storage in rodents subjected to operant
conditioning (OC). Herein, we employed strong anionic exchange (SAX) with salt gradient elution
as a fractionation strategy followed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LCMS/
MS) to measure changes in hippocampal proteome and phosphoproteome at early and late
stages of memory formation, as well as after behavior recall. We identified a total of 8,951
proteins and 568 phosphoproteins, making this study the largest hippocampal proteome to date.
Statistically significant abundance changes were shown in 465 proteins and 64 phosphoproteins
throughout the aforementioned time intervals. Furthermore, quantitative polymerase chain
reaction measurements of mRNA abundance levels revealed a weak interdependence between
protein and transcript levels, giving credence to the notion of a low correlation between proteins
and mRNAs in disturbed cellular states. Also, the identification of differentially regulated proteins
of the ubiquitin-proteasome system (UPS), as well as calcium/calmodulin-dependent protein
kinase II (CaMKII), provides evidence for the existence of a time window after behavioral recall
in which stored information may become liable to further changes known as memory
reconsolidation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/33824 |
| Date | 19 June 2018 |
| Creators | Pontes, Arthur Henriques |
| Contributors | Sousa, Marcelo Valle de |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Inglês |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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