Regulação epigenética de retroelementos pelas enzimas TET em células precursoras neuronais

• Processo: 15/15231-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 11 de janeiro de 2016
• Data de Término da vigência: 08 de julho de 2016
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Pesquisador responsável: Luiz Gonzaga Tone
• Beneficiário: Karina Bezerra Salomão Xavier
• Supervisor: Miguel Branco
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Blizard Institute, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 13/15125-3 - Estudo da expressão dos genes TET e níveis de hidroximetilação em meduloblastoma., BP.DR
• Assunto(s): Epigênese genética Retroelementos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Hydroxymethylation | Neural precursor cells | retroelements | TET enzymes | Epigenética

Resumo

Elementos nucleares longos intercalados (LINE1 ou L1, do inglês Long interspersed nuclear elements) são classificados como retroelementos que não apresentam repetição terminal longa (não-LTR, do inglês non-long terminal repeat), e possuem a capacidade de se replicarem e reintegrarem no genoma hospedeiro. Em células precursoras neuronais (NPCs, do inglês neuronal precursor cells), L1 são expressos e capazes de mobilização. Inserções somáticas de L1 foram identificadas em genes codificadores de proteínas e tecido-específicos. Sendo assim, L1 geram mosaicismo no cérebro, e poderiam contribuir para diversidade neuronal, conforme descrito na literatura. Por outro lado, o aumento na atividade de L1 tem sido associado à esquizofrenia. Durante a diferenciação neuronal, os fatores de transcrição TCF/LEF, Wnt3 e YY1 se ligam a região promotora de L1, concomitante ocorre um diminuição na repressão mediada por Sox2 e MeCP2. Além disso, acontece uma redução nos níveis de metilação do DNA nessa região. No presente projeto, nós hipotetizamos que a demetilação do promotor de L1 é catalisada pelas enzimas TET, que oxidam 5-metilcitosina (5mC) a 5-hidroximetilcitosina (5hmC) e outros derivados. Dados recentes do laboratório onde o projeto será desenvolvido mostraram que as enzimas TET regulam positivamente elementos L1 em células tronco embrionárias, sugerindo que um mecanismo similar poderia ativar L1 em NPCs. Essas células apresentraram um aumento na expressão de TET. Nós propomos testar essa hipótese por meio do knockdown de TET1 e TET3 em NPCs, usando shRNA lentiviral ou um sistema de knockdown induzível, e medir os níveis de expressão de LINE1 e outros retroelementos. Para testar os efeitos das enzimas TET nas modificações de DNA, nós iremos medir os níveis de 5mC e 5hmC nesses mesmo elementos. Esse trabalho tem o potencial de revelar uma via previamente não caracterizada para ativação de L1 em NPCs, com implicação para diferenciação neural e doenças. (AU)