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Controle do transcriptoma no Diabetes Mellitus

Processo: 11/10498-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
Vigência (Início): 01 de julho de 2011
Vigência (Término): 30 de junho de 2012
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Imunologia - Imunogenética
Pesquisador responsável:Geraldo Aleixo da Silva Passos Júnior
Beneficiário:Nicole Pezzi
Instituição-sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:08/56594-8 - Controle do transcriptoma no diabetes mellitus, AP.TEM
Assunto(s):Genética molecular   Expressão gênica   Transcriptoma   Inativação gênica   MicroRNAs   Diabetes mellitus   Modelos animais de doenças

Resumo

O projeto atual está inserido na linha de genética molecular do diabetes mellitus do tipo 1 (DM-1), do tipo 2 (DM-2) e gestacional (DMG) e refere-se ao estudo comparativo da expressão gênica em grande escala (transcriptoma) nessas três variantes da doença. O DM-1 tem característica auto-imune devido à destruição das células beta do pâncreas, ocasionando dependência à insulina. A doença tem forte componente genético, havendo diversos genes e regiões que conferem suscetibilidade à doença, sendo a principal a região do MHC que, em humanos (HLA), está localizada no cromossomo 6p21 e no camundongo, no cromossomo 17. DM-1 é reproduzido nos camundongos NOD (non obese diabetic), sendo o melhor sistema modelo experimental de desenvolvimento espontâneo da doença descrito até o presente. As regiões de suscetibilidade genética dos camundongos NOD apresentam sintenia com aquelas descritas em humanos. O DM-2 e o DMG são caracterizados por descontrole da homeostase da glicose, ocasionado por componentes ambientais, tais como dieta e estilo de vida (DM-2) que predispõem à obesidade (diabetes não auto-imune), ou durante a gravidez (DMG). Entretanto, na realidade, essas doenças dependem da somatória da suscetibilidade genética e de fatores ambientais. Deste modo, do nosso ponto de vista, ao estudarmos o diabetes mellitus, podemos abordar tanto questões da genética molecular, ligadas à auto-imunidade (DM-1), como também relacionadas a distúrbios metabólicos (DM-2 e DMG). Os loci de sucetibilidade a doenças com etiologia complexa, incluindo DM-1 e DM-2, foram identificados com base em estudos de linkage, os quais permitem associação de uma dada região cromossômica com o fenótipo estudado. Portanto, várias questões serão abordadas utilizando ferramentas de genômica funcional (miroarrays) e bioinformática. A primeira pergunta é se tais regiões cromossômicas são na realidade transcritas em RNAs mensageiros. Esse tipo de abordagem possibilitará, em primeiro lugar, explorar a região gênica (transcrição de RNAm) diferencial e em grande escala, envolvendo diversas regiões cromossômicas, ou seja, as de suscetibilidade e aquelas que ainda não foram associadas ao DM. Realizando a estratégia de meta-análise dos dados de expressão gênica, poderemos verificar a modulação compartilhada de genes nos três tipos de diabetes. A segunda pergunta é se há um paralelo homem-camundongo com relação à sintenia dos loci de suscetibilidade e expressão gênica. Serão estudados camundongos NOD (non obese diabetic), os quais reproduzem o DM-1, na tentativa de esclarecer um paralelo com humanos quanto aos perfis de expressão gênica associados a tais regiões cromossômicas. A terceira pergunta relaciona-se coma participação de elementos de controle da expressão gênica. Será avaliada a expressão do gene AIRE (autoimune regulator) no contexto da DM-1, as conseqüências da modulação deste, utilizando a estratégia de RNAi (RNA interferente), bem como os microRNAs no contexto do DM-1, DM-2 e DMG. Finalmente, a quarta pergunta se relaciona ao estudo da expressão de genes envolvidos nas respostas ao estresse oxidativo. Assim, os genes diferencialmente expressos relacionados ao estresse oxidativo, compartilhados pelas três variantes do diabetes, serão individualmente analisados em pacientes e controles. Adicionalmente, serão avaliados os efeitos de agentes oxidantes (glicose e água oxigenada) em linfócitos de indivíduos sadios, em termos de expressão gênica transcricional (RNAm) e traducional (proteína) para alguns genes de interesse. Essa abordagem permitirá, inclusive, a validação dos dados obtidos nas análises de microarrays. Nesse contexto, o trabalho a ser desenvolvido pela bolsista enquadra-se na terceira pergunta descrita no projeto, na qual, serão utilizadas metodologias complexas para a avaliação da influência não só de genes como também de microRNAs no desenvolvimento do diabetes mellitus. (AU)