Expressão de reguladores de ubiquitinação e sumoilação durante o desenvolvimento embrionário e em resposta a lesões no DNA
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Data
2022-09-05Primeiro membro da banca
Goncalves, Paulo Bayard Dias
Segundo membro da banca
Glanzner, Werner Giehl
Terceiro membro da banca
Rissi, Vitor Braga
Quarto membro da banca
Marques, Mariana Groke
Metadata
Mostrar registro completoResumo
O desenvolvimento embrionário normal depende de correto acontecimento de diversos eventos, entre eles, a remodelação da cromatina, ativação do genoma embrionário e diferenciação celular. Outo elemento importante é a manutenção da integridade genômica. Em embriões, fatores endógenos e exógenos podem acarretar danos ao DNA. Entre estes, os danos em dupla-fita (DSBs) são os mais deletérios. Para o reparo das DSBs, o embrião ativa preferencialmente a via da recombinação homologa (HR). Todos os eventos celulares e moleculares que coordenam o desenvolvimento devem ocorrer no momento certo e com a intensidade necessária, o que depende de uma complexa regulação que envolve uma série de fatores. A ubiquitinação e a sumoilação são modificações póstraducionais de proteínas por outras proteínas, as ubiquitinas e as SUMOs (Small Ubiquitin-related Motifs). A ubiquitinação e sumoilação são coordenadas por reações em cascata de enzimas ativadoras da ubiquitina (E1), conjugadoras da ubiquitina (E2) e ligadoras da ubiquitina (E3) ou ubiquitina ligases (UBs)/SUMO ligases (SUMOs). Ubiquitinação e sumoilação são revertidas por deubiquitinação e desumoilação, respectivamente. A remoção de ubiquitina e SUMO das proteínas é feita por deubiquitinases (DUBs), e sumoilases (deSUMOs). Ubiquitinação e sumoilação desempenham papéis extremamente importantes na regulação das proteínas, e por consequência, dos processos celulares, tais como a regulação da proteólise, controle de qualidade de proteínas, localização nuclear, estrutura da cromatina, condensação de cromossomos, controle da expressão gênica, replicação e reparo de DNA e controle de rotas de sinalização. A ubiquitinação e a sumoilação possuem extrema importância para o desenvolvimento embrionário. No entanto, são pouco conhecidos os efeitos específicos na regulação embrionária das diferentes espécies, incluindo os suínos. Assim, os objetivos da presente tese foram para: i) avaliar o padrão de expressão do RNAm de UBs, DUBs, SUMOs e deSUMOs durante o desenvolvimento in vitro de embriões suínos; ii) determinar a resposta na expressão destas enzimas a indução de lesões no DNA; e iii) investigar a função das enzimas ligadoras da ubiquitina DCAF13 e RNF114 no desenvolvimento embrionário de suínos. Os níveis de transcritos da maioria das UBs, DUBs, SUMOs e deSUMOs foi maior em oócitos e embriões em estágio inicial de desenvolvimento do que em blastocistos. Os níveis de transcritos para UBs (RNF20, RNF40, RNF114, RNF169, CUL5, DCAF2, DECAF13 e DDB1), DUBs (USP16) e SUMOs (CBX4, UBA2 e UBC9), foram aumentados em embriões em estágio inicial (D2 e/ou D4) em comparação com oócitos e blastocistos, indicando um possível papel na ativação do genoma embrionário (EGA) nesta espécie. Em resposta ao dano de DNA induzido por UV, várias enzimas demonstraram regulação nos níveis de RNAm no D2 (RNF4, RNF8, RNF20, RNF114, RNF126, RNF168, DCAF2, DDB1, UBE2N, USP7, USP11, USP16, USP34, OTUB1, OTUB32, BAP1, PIAS1, PIAS2, PIAS4, CBX4, UBC9 e SENP2), D4 (RNF8, RNF126, RNF168, BRCC3, UBE2N, USP7, USP16, BAP1, PIAS1, CBX4, UBA2 e SENP2) e D7 (RNF40, RNF168, BRCC3, CUL5, DCAF13, DDB1, UBE2N, USP11, USP34, PIAS2, CBX4, UBA2 e UBC9). Nos dias mais iniciais do desenvolvimento embrionário (D2 e D4) as enzimas reguladas em resposta aos danos ao DNA apresentaram uma diminuição nos níveis de transcritos, indicando que estes transcritos são possivelmente de origem maternal e foram traduzidos em resposta ao dano. Os resultados dos nossos estudos também revelaram que o desenvolvimento normal de embriões suínos depende da expressão normal dos genes das E3s DCAF13 e RNF114. Além disso, nossos resultados sugerem que o papel dessas E3s na regulação do desenvolvimento embrionária pode, ao menos em parte, ser mediado pela modulação da expressão de reguladores epigenéticos que afetam a estrutura e função da cromatina incluindo o reparo nos danos do DNA.
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