Análise funcional de microRNAs na desdiferenciação celular durante o processo de regeneração tecidual no modelo zebrafish

• Processo: 18/05484-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de julho de 2018 - 30 de setembro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Pesquisador responsável: Danillo Pinhal
• Beneficiário: Danillo Pinhal
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IBB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: César Martins ; Flávia Karina Delella ; Luiz Augusto Bovolenta ; Ney Lemke
• Auxílios(s) vinculado(s): 19/15682-6 - Desvendando os mecanismos moleculares da regulação gênica mediada por microRNAs, PUB.ART
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/26289-3 - Análise funcional de microRNAs na desdiferenciação celular durante o processo de regeneração tecidual no modelo zebrafish, BP.TT; 18/14348-2 - Análise funcional de microRNAs na desdiferenciação celular durante o processo de regeneração tecidual no modelo zebrafish, BP.TT
• Assunto(s): Peixes Genética molecular Genômica Transcriptoma RNAs não codificadores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Genética Molecular | Genômica | Peixes | RNAs não codificantes | Transcriptoma | Genética Molecular

Resumo

A regeneração de partes do corpo perdidas ou danificadas é um dos fenômenos biológicos mais intrigantes. Durante a regeneração, populações celulares em regiões adjacentes à lesão se desdiferenciam, se reorganizam e então se diferenciam, culminando na formação de uma estrutura morfológica e funcionalmente idêntica àquela perdida. O estudo da regeneração da nadadeira caudal dos teleósteos, especialmente no zebrafish (Danio rerio), tem subsidiado o entendimento dos mecanismos biológicos subjacentes à regeneração tecidual nos vertebrados. Nesse processo, osteoblastos maduros se desdiferenciam em células osteoprogenitoras, repovoando as partes ósseas perdidas após a injúria ou amputação da nadadeira. No nível molecular, este evento induz a expressão de uma rede de sinalização gênica na qual atuam pequenos RNAs não codificadores endógenos, os microRNAs, e fatores de transcrição. Neste contexto, o gene sp7, um marcador de osteoblastos maduros, apresenta altos níveis de expressão na região adjacente à lesão, os quais diminuem progressivamente no sentido distal ao sítio de amputação, sugerindo que este fator de transcrição exerce importante função na desdiferenciação de osteoblastos em zebrafish. Do mesmo modo, diversos microRNAs foram associados à regeneração em zebrafish, embora seu exato papel funcional na desdiferenciação celular necessite ser elucidado. Ante ao exposto, torna-se relevante identificar o conjunto de microRNAs e alvos diferencialmente expressos, bem como microRNAs que regulam o gene sp7 na desdiferenciação celular de osteoblastos durante a regeneração. Para isso, propomos a associação de técnicas experimentais diversas, incluindo o isolamento de células em desdiferenciação por meio de cell sorting, a análise do perfil de expressão do transcriptoma de microRNAs e RNAs mensageiros (mRNA) por sequenciamento de última geração (RNA-seq), seguido pela validação de interações microRNA/alvo e quantificação dos produtos gerados via experimentos de superexpressão e inibição de microRNAs em embriões de zebrafish in vivo. Ainda, propomos a investigação do nível de conservação evolutiva das interações regulatórias encontradas via experimentos de superexpressão e inibição em células de camundongo, in vitro. A atividade de microRNAs na modulação da expressão dos alvos será avaliada pela quantificação dos transcritos (PCR quantitativo) e proteínas (Western blotting) produzidas. Este conjunto de experimentos contribuirá para um melhor entendimento do processo de desdiferenciação celular, bem como ampliará a lista de interações microRNA-gene alvo validadas por métodos experimentais. O conhecimento gerado quanto à regulação deste mecanismo celular essencial do processo de regeneração pode ser futuramente aplicado em tecnologias de medicina regenerativa, possibilitando a manipulação de vias regulatórias que permitam alterações controladas sobre o estado de diferenciação das células na região de uma lesão. (AU)

Publicações científicas

(4)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

RIBEIRO, AMANDA OLIVEIRA; DE OLIVEIRA, ARTHUR CASULLI; COSTA, JULIANA MARA; NACHTIGALL, PEDRO GABRIEL; HERKENHOFF, MARCOS EDGAR; CAMPOS, VINICIUS FARIAS; DELELLA, FLAVIA KARINA; PINHAL, DANILLO. MicroRNA roles in regeneration: Multiple lessons from zebrafish. DEVELOPMENTAL DYNAMICS, SEP 2021. (14/03062-0, 13/06864-7, 18/14348-2, 18/05484-0, 19/15494-5)

BLODORN, EDUARDO B.; DOMINGUES, WILLIAM B.; NUNES, LEANDRO S.; KOMNINOU, ELIZA R.; PINHAL, DANILLO; CAMPOS, VINICIUS F.. MicroRNA roles and their potential use as selection tool to cold tolerance of domesticated teleostean species: A systematic review. Aquaculture, v. 540, JUL 15 2021. (18/05484-0)

OLIVEIRA, UR C.; BOVOLENTA, LUIZ A.; ALVES, LUCAS; FIGUEIREDO, LUCAS; RIBEIRO, AMANDA O.; CAMPOS, VINICIUS E.; LEMKE, NEY; PINHAL, DANILLO. Understanding the Modus Operandi of MicroRNA Regulatory Clusters. CELLS, v. 8, n. 9, SEP 2019. (18/05484-0, 18/26409-6, 12/13450-1, 12/15589-7, 15/19176-7, 17/17510-2)

NUNES, LEANDRO SILVA; DOMINGUES, WILLIAM BORGES; KREMER, FREDERICO SCHMITT; PINHAL, DANILLO; CAMPOS, VINICIUS FARIAS. econstruction of regulatory network predicts transcription factors driving the dynamics of zebrafish heart regeneratio. Gene, v. 819, APR 20 2022. (18/05484-0)