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Estudos da Inativação do Cromossomo X em humanos: iniciação e imprinting

Processo: 09/17481-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2010
Vigência (Término): 30 de abril de 2015
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética
Pesquisador responsável:Lygia da Veiga Pereira
Beneficiário:Joana Carvalho Moreira de Mello
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Placenta   Epigênese genética   Imprinting genômico

Resumo

Eventos epigenéticos como o imprinting genômico e a inativação do cromossomo X (ICX), já foram amplamente estudados em camundongos. Nesses animais muitos dos processos epigenéticos que levam à ICX já estão profundamente esclarecidos. Em humanos entretanto, o conhecimento sobre a ICX é mais limitado, em particular os eventos iniciais do processo durante o desenvolvimento embrionário. O desenvolvimento e aprimoramento de ensaios que envolvem o sequenciamento em larga escala do transcriptoma (RNA-Seq) de células únicas iniciam uma nova era nos estudos sobre a ICX. São crescentes os dados de RNA-Seq depositados em bancos de dados públicos e em 2013 os trabalhos de Xue e colaboradores e de Yan e colaboradores tornaram disponíveis os resultados de RNA-Seq de células individuais isoladas de embriões humanos a partir do estágio de duas células até a fase de blastocisto. Através de técnicas de bioinformática avaliamos o nível de expressão do gene XIST, intimamente envolvido no processo de ICX, nos diferentes estágios do desenvolvimento. Alinhamos também as leituras geradas por RNA-Seq contra o genoma humano de referência no intuito de se identificar variantes em regiões transcritas e assim verificar a origem do alelo expresso. Com isso, pudemos observar que o gene XIST tem sua expressão iniciada em embriões humanos no estágio de oito células, e que o silenciamento transcricional dos genes do cromossomo X já se iniciou no estágio de blastocisto de forma aleatória mas ainda não se disseminou, i.e. a ICX não está completa.Devido ao fenômeno de ICX, a caracterização de genes "imprintados" neste cromossomo é desafiadora. Ainda assim em camundongos foram relatados alguns genes do X que são assim regulados. Mulheres portadoras da síndrome de Turner (45,X) apresentam diferenças fenotípicas dependentes da origem parental do cromossomo X herdado, sugerindo a existência de genes "imprintados" no X humano. Em particular os genes MAOA, MAOB e USP9X foram indicados como candidatos a serem regulados por imprinting. Através do sequenciamento de regiões transcritas contendo SNPs em heterozigose foram avaliados o padrão de expressão alelo-específico dos três genes indicados. Nenhum sinal de regulação por imprinting pôde ser detectado nem em placenta nem em cérebro humano, pois a procedência dos alelos expressos era independente da origem parental. Isso não significa que a variabilidade fenotípica em mulheres com Turner não possa ser explicada por imprinting em genes do X. Experimentos de RNA-Seq em diversos tecidos humanos ou a partir de células únicas são uma abordagem conveniente para se elucidar este fenômeno.

Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre a bolsa::
Inativação do cromossomo X ocorre no início do desenvolvimento embrionário 

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)
MOREIRA DE MELLO, JOANA C.; FERNANDES, GUSTAVO R.; VIBRANOVSKI, MARIA D.; PEREIRA, LYGIA V. Early X chromosome inactivation during human preimplantation development revealed by single-cell RNA-sequencing. SCIENTIFIC REPORTS, v. 7, SEP 7 2017. Citações Web of Science: 21.
HE, NANNAN; LIM, SHUJING J.; MOREIRA DE MELLO, JOANA C.; NAVARRO, INJERREAU; BIALECKA, MONIKA; SALVATORI, DANIELA C. F.; VAN DER WESTERLAKEN, LUCETTE A. J.; PEREIRA, LYGIA V.; LOPES, SUSANA M. CHUVA DE SOUSA. At Term, XmO and XpO Mouse Placentas Show Differences in Glucose Metabolism in the Trophectoderm-Derived Outer Zone. FRONTIERS IN CELL AND DEVELOPMENTAL BIOLOGY, v. 5, 2017. Citações Web of Science: 1.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
MELLO, Joana Carvalho Moreira de. Estudos da inativação do cromossomo X em humanos: iniciação e imprinting. 2015. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Biociências São Paulo.

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