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Respostas celulares a lesões no genoma

Processo: 09/52417-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de novembro de 2009 - 31 de outubro de 2014
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Mutagênese
Pesquisador responsável:Carlos Frederico Martins Menck
Beneficiário:Carlos Frederico Martins Menck
Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Auxílios(s) vinculado(s):14/20170-0 - Glutathione depletion sensitizes cisplatin and temozolomide resistant glioma cells in vitro and in vivo, PUB.ART
14/20171-7 - A highly sensitive biological assay for determining the photoprotective efficacy of sunscreen, PUB.ART
13/21075-9 - Participação da NADPH oxidase 2 induzida pelo estrogênio em lesões no DNA e na regulação da autofagia em linhagem celular de mama, AV.BR
Bolsa(s) vinculada(s):14/06067-2 - Apoio técnico ao laboratório, BP.TT
14/05519-7 - Apoio técnico ao biotério: manutenção de linhagens de camundongo nocaute em genes de Reparo de DNA, BP.TT
13/13720-1 - Efeito da fotorremoção específica de lesões induzidas por luz ultravioleta em camundongos deficientes em Reparo de DNA, BP.MS
+ mais bolsas vinculadas 13/05106-1 - Busca de polimorfismos e mutações em sequência de DNA proveniente de pacientes com deficiência em processos de reparo do genoma, BP.MS
13/03729-1 - Estudo de lesão por estresse oxidativo no DNA nuclear e mitocondrial em células xpg-cs, BP.IC
12/16929-6 - Efeito da luz UVA em células de pacientes com Xeroderma pigmentosum variante, BP.DR
12/06724-8 - Desenvolvimento de bancos de dados e ferramentas de genômica comparativa, BP.TT
12/02591-3 - Padronização do protocolo HPRT em células XP-V expostas à luz uva, BP.TT
11/13872-0 - Associação entre estresse oxidativo e síndromes associadas à deficiência de Reparo de DNA por excisão de nucleotídeo, BP.PD
11/50484-9 - Identificao de genes de Reparo de DNA implicados na eficiência de quimioterápicos antineoplásicos através da ação se shRNA, BP.PD
11/10350-3 - Tratamento, análise e gerenciamento de bases de dados referentes ao processo de sequenciamento de genes em tecnologia de última geração (solid 4), BP.TT
10/20506-8 - Emprego do gene repórter luciferase para determinação de atividade de reparo de DNA em células animais, BP.DD
11/00458-1 - Estudo do papel específico de fotolesões causadas por luz UV in vitro em células derivadas de camundongos deficientes em Reparo de DNA, BP.IC
10/18429-5 - Manutenção de estoques bacterianos e processo de sequenciamento gênico, BP.TT
10/50474-0 - Reparo por excisão de nucleotídeos e remoção de danos oxidativos no material genético de fibrobalstos humanos, BP.DR
09/54662-9 - Avaliação de fotoproteção e determinação de lesões de DNA induzidas por luz UV e solar na molécula de DNA e em células humanas, BP.PD
10/01107-5 - Emprego de gene repórter luciferase para determinação de atividade de Reparo de DNA em células animais, BP.IC
08/51839-2 - Desenvolvimento de nanopartículas como carreadores de quimioterápicos e siRNA, BP.PD - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Quimioterápicos  Ciclo celular  Apoptose 

Resumo

O material genético celular está constantemente sujeito a agressões, gerando lesões na molécula de DNA. Estas afetam diretamente a replicação do DNA e transcrição do RNA, desencadeando respostas que interferem em vários processos metabólicos, inclusive ciclo celular. Para as células, lesões não removidas no DNA podem resultar em mutagênese ou morte celular e, para organismos multicelulares, as consequências são carcinogênese e envelhecimento. Este projeto busca estudar as respostas celulares após a indução de lesões no genoma, visando compreender os processos genéticos envolvidos na remoção (reparo de DNA), ou na tolerância aos danos. Empregamos vários modelos biológicos para esse estudo, eucariontes e procariontes, graças ao alto grau de conservação evolutiva dessas respostas, e que, por outro lado, nos dá uma visão abrangente do tema. Um dos agentes genotóxicos mais conhecidos é a luz ultravioleta (UV), e um dos nossos objetivos visa analisar os efeitos da luz solar (e seus componentes UV) na molécula de DNA. Esta abordagem tem implicações ambientais, pois deve gerar dados de perfis das diferentes lesões, e suas consequências biológicas (inativação plasmidial e mutagênese), provocadas pela exposição direta a luz solar em vários locais do globo. Os efeitos genotóxicos de luz UV também estão sendo investigados em células humanas, proficientes e deficientes em processos de reparo de DNA. Através do emprego de vetores adenovirais portadores de genes de fotoliases, pretendemos identificar a importância biológica de fotoprodutos e lesões oxidativas em células irradiadas com luz UVA. Por outro lado, estamos investigando também em fibroblastos humanos primários sincronizados, como são suas respostas de ciclo celular após irradiação com luz UVB, e a relação destas com a indução de eventos como autofagia e morte celular, incluindo apoptose. Também pretendemos investigar o efeito dessas lesões na indução de respostas ao nível de miRNA e no metabolismo de RNA interferência. Outros agentes genotóxicos, principalmente quimioterápicos normalmente empregados no tratamento de tumor, serão investigados quanto aos mecanismos celulares de resistência. Para isso, além de células deficientes em vários processos de reparo de DNA, disponíveis no laboratório, serão desenvolvidos sistemas de RNA interferência (siRNA e shRNA expressos em vetores lentivirais) para provocar silenciamento específico de genes relacionados ao processamento de lesões no genoma. Esses dados poderão auxiliar não só na compreensão das respostas a esses agentes, como também poderão identificar alvos gênicos para combater células tumorais. As respostas de células vegetais a lesões no genoma também serão exploradas. Nesse modelo estamos investigando a expressão e o papel de genes clássicos de reparo de DNA, como ortólogos ao gene xpb, e genes recentemente relacionados a respostas a lesões, como thi1. Propomos também investigar especificamente a expressão e função de ortólogos vegetais (cana de açúcar) dos genes MutM e Arp, que participam da via de reparo excisão de bases. Em procariontes, pretendemos concluir estudos de genômica funcional na bactéria Caulobacter crescentus, na qual identificamos mais de 100 genes que, quando mutados, afetam mutagênese e a resistência dessas bactérias ao tratamento com agentes genotóxicos. Devemos centrar nossos estudos em genes diretamente relacionados a metabolismo de DNA (reparo excisão de nucleotídeos) e em relacionados à transdução de sinal (sobretudo quinases participantes sistemas de dois componentes). Estes estudos serão principalmente voltados a efeitos de lesões no genoma no ciclo celular, pouco conhecidos para bactérias. Finalmente, pretendemos continuar estudos com abordagens in silico para investigar a dinâmica de evolução de genomas bacterianos seja pela identificação de assinaturas proteicas (INDELs) em genes de metabolismo de DNA altamente conservados (INDELs), seja pela busca de genes com transferência lateral. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Biotecnologia na internet 

Publicações científicas
(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)
ANDRADE-LIMA, LEONARDO C.; VELOSO, ARTUR; PAULSEN, MICHELLE T.; MENCK, CARLOS F. M.; LJUNGMAN, MATS. DNA repair and recovery of RNA synthesis following exposure to ultraviolet light are delayed in long genes. Nucleic Acids Research, v. 43, n. 5, p. 2744-2756, MAR 11 2015. Citações Web of Science: 29.

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