Investigação de transcritos de mRNA truncados suceptíveis a nonsense-mediated decay em modelos neuronais

• Processo: 14/25758-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de janeiro de 2015
• Vigência (Término): 31 de dezembro de 2015
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Katlin Brauer Massirer
• Beneficiário: Felipe Eduardo Ciamponi
• Instituição Sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 12/00195-3 - Redes de regulação pós-transcricional por proteínas de ligação a RNA em células tronco embrionárias humanas, AP.JP
• Assunto(s): Análise de sequência de RNA Esclerose amiotrófica lateral
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ela | RNA-seq | Tdp-43 | via de degradação de RNA | Regulação de degradação mRNA

Resumo

A TDP-43 é uma das proteínas envolvidas com o processo de splicing, transformando os pre-mRNAs em mRNAs maduros. Quando essa proteína apresenta mutações, esse processo pode ser comprometido e os transcritos gerados a partir dele podem apresentar erros. Dentre as falhas relacionadas ao processo de splicing existem as mutações chamadas "non-sense", as quais resultando na introdução de um códon de terminação (stop-codon) prematuro no mRNA maduro. Esses códons deveriam ser reconhecidos pelo sistema de controle de qualidade celular conhecido como Nonsense- Mediated Decay (NMD) ou via de vigilância de mRNAs. Esses transcritos devem ser eliminados pela via de NMD, evitando assim a produção de proteínas truncadas em geral não-funcionais. Quando esse sistema de controle de qualidade falha ocorre um acúmulo dos transcritos defeituosos, o que pode ser deletério para a célula pois as proteínas defeituosas podem formar agregados que apresentam toxicidade celular. Esse acumulo de agregados é característico de doenças neurodegenerativas como a Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA). Como hipótese para este projeto, sugerimos que mRNAs truncados presentes na doença ELA podem sofrer acúmulo decorrente da baixa atividade do processo de NMD no cérebro, devido a ação do microRNA mir-128 presente nos tecidos neuronais. Propomos que o bloqueio induzido da via de NMD em células resultará na estabilização e no acúmulo dos transcritos mutados. A fim de estudarmos esse mecanismo, iremos combinar dados públicos de bioinformática com experimentos de expressão gênica. Experimentalmente, iremos avaliar se a maior presença de mRNAs truncados em tecidos de cérebro de camundongos comparado com outros tecidos pode explicar a falha de NMD e sua relação com doenças. (AU)