Regulação epigenética no desenvolvimento embrionário inicial e reprogramação celular na clonagem por transferência nuclear
Resumo
Estudos recentes têm destacado o papel das modificações epigenéticas durante os processos
reprodutivos, desde a formação dos gametas até a fecundação e desenvolvimento embrionário
inicial. Nesse período, uma ativa regulação de inúmeros fatores epigenéticos são determinantes
para o desenvolvimento embrionário subsequente. Nos últimos anos, foram descritas diversas
moléculas e genes capazes de alterar e/ou sofrer modificações epigenéticas de maneira ativa. Desta
forma, nesta tese, em um primeiro estudo, foi realizada uma caracterização de genes que codificam
demetilases de histonas durante o desenvolvimento embrionário inicial nas espécies bovina e suína.
Foram utilizados embriões produzidos por fecundação in vitro e clonagem por transferência nuclear
de células somáticas. Um aumento significativo na expressão de diversas demetilases no período
correspondente a ativação do genoma embrionário em ambas espécies foi observada. Além disso,
embriões produzidos por transferência nuclear apresentaram uma expressão atípica desses mesmos
genes em comparação a embriões fecundados. Os resultados obtidos nesse primeiro trabalho nos
permitiram identificar a importância das enzimas demetilases de histonas para o desenvolvimento
embrionário inicial. Por outro lado, a expressão errônea de tais genes evidencia uma incompleta
reprogramação celular em embriões clonados. Em um segundo estudo, foi avaliado o efeito da
associação entre um inibidor de deacetilases, molécula que promove a acetilação das histonas, e
um inibidor de atividade transcricional sobre o desenvolvimento embrionário em embriões
clonados. A associação foi capaz de melhorar o desenvolvimento e a qualidade dos embriões
produzidos. Além disso, foi avaliada a expressão das principais demetilases de histonas
previamente caracterizadas no primeiro estudo. Os tratamentos foram capazes de modular a
expressão de algumas demetilases de histonas, refletindo um padrão de expressão, aproximandose
aos padrões observados em embriões fecundados. No terceiro trabalho, foi realizado um estudo
funcional de uma demetilase que demonstrou um pico de expressão durante a ativação do genoma
em bovinos e suínos. Foi realizado o knockdown da expressão através da injeção de RNA de
interferência e avaliado o seu efeito sobre o desenvolvimento embrionário. O knockdown reduziu
as taxas de desenvolvimento embrionário, alterou o padrão de metilação de histonas, reduziu a
qualidade, bem como a expressão de genes de pluripotência nos embriões. Em conjunto, os dados
apresentados evidenciam a importância de moduladores epigenéticos tanto para o desenvolvimento
embrionário inicial quanto para a reprogramação celular em embriões clonados.
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