Perfil de expressão gênica durante a diferenciação neural de células-tronco embrionárias

• Processo: 15/04735-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2016
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Morfologia - Embriologia
• Pesquisador responsável: Chao Yun Irene Yan
• Beneficiário: Tatiane Yumi Nakamura Kanno
• Supervisor: Ali H. Brivanlou
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Rockefeller University, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 11/20253-5 - Função neurogênica do fator de transcrição cScratch2 em gânglios da raiz dorsal e na diferenciação de células-tronco embrionárias., BP.DR
• Assunto(s): Biologia do desenvolvimento Células-tronco embrionárias Tubo neural Neurogênese Transcriptoma
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Embryonic Stem Cells | neural differentiation | neural tube | neurogênesis | Scratch2 | transcriptome | Biologia do desenvolvimento

Resumo

As células-tronco embrionárias são caracterizadas pela capacidade de se diferenciar em qualquer tipo celular e pela sua capacidade de auto-renovação. Os protocolos de diferenciação neural de células-tronco embrionárias disponíveis tem como objetivo recapitular as etapas do processo de desenvolvimento neural que ocorrem no embrião. Os passos envolvidos durante a aquisição neural in vitro são muito semelhantes aos eventos que ocorrem durante o desenvolvimento embrionário. Em ambos os sistemas, a neuroectoderme é especificada pela presença de FGF e inibidores de BMP e Wnt/²-catenina. Após a indução da neuroectoderme, ocorre a formação do tubo neural. Da mesma forma, as células-tronco embrionárias submetidas a diferenciação neural organizam-se em estruturas chamadas de rosetas, simulando a morfogênese do tubo neural. Ambas as estruturas apresentam polaridade, definida pela presença de proteínas do complexo apical. A via Notch controla o balanço entre proliferação e diferenciação dos progenitores neurais do tubo neural, bem como a formação e manutenção de rosetas. Apesar das semelhanças em ambos os sistemas, os protocolos atuais para a diferenciação de células-tronco embrionárias não simulam perfeitamente o processo que ocorre no embrião, e a eficiência da diferenciação neural varia de acordo com a metodologia aplicada. Dessa maneira, torna-se importante comparar o processo de neurogênese in vivo e in vitro, a fim de contribuir para a otimização do protocolo de diferenciação neural. Neste contexto, a identificação e caracterização de novos fatores de transcrição capazes de regular a neurogênese é essencial para o melhor entendimento dos mecanismos que ocorrem durante o processo. A análise do transcriptoma através de experimentos de RNA-Seq do tubo neural de embriões de galinha no estádio HH18 e E6 identificou genes específicos expressos no tubo neural que estão potencialmente envolvidos com o processo de desenvolvimento. Além disso, entre os fatores de transcrição expressos no tubo neural encontra-se Scratch. cScratch2 é um fator de transcrição evolutivamente conservado expresso em células progenitoras neurais pós-mitóticas em início de diferenciação presentes no tubo neural embrionário. Scratch2 tem sido descrito por ser relevante para o processo de neurogênese. Neste projeto tencionamos traçar um paralelo entre a diferenciação neural em células-tronco embrionárias e embrião, e também pretendemos investigar a dinâmica de expressão de potenciais genes de início de diferenciação neural no embrião e in vitro e caracterizar o padrão de expressão Scratch2 durante a diferenciação de células-tronco embrionárias. (AU)