Efeito da fotorremoção específica de lesões induzidas por luz ultravioleta em camundongos deficientes em reparo de DNA

• Processo: 15/20368-8
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de janeiro de 2016
• Vigência (Término): 31 de outubro de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Mutagênese
• Pesquisador responsável: Carlos Frederico Martins Menck
• Beneficiário: Gustavo Satoru Kajitani
• Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/15982-6 - Consequências de deficiências de reparo de lesões no genoma, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 16/22550-0 - Disfunção neurovascular em um modelo murino de síndrome de Cockayne, BE.EP.DD
• Assunto(s): Reparo do DNA Nucleotídeos Dímeros de pirimidina Ferimentos e lesões Raios ultravioleta Camundongos

Resumo

O DNA, apesar de sua grande importância biológica, está constantemente sob estresse químico e físico, capaz de gerar lesões na estrutura dessa molécula. A irradiação ultravioleta (UV) é um dos principais agentes genotóxicos ambiental, que gera diretamente fotolesões do tipo dímeros de pirimidina ciclobutano (CPD) e 6-4 pirimidina-pirimidona (6-4PP) no DNA. Estes são danos que distorcem a estrutura de dupla hélice dessa molécula, devido a perda da capacidade codificadora das pirimidinas, e assim interferem em processos biológicos essenciais, como transcrição e replicação. A nível tecidual, as fotolesões são capazes de provocar importantes efeitos nos organismos, dentre elas a hiperplasia, melanogênese, inflamação e tumorigênese. Mamíferos placentários removem esses danos utilizando a via de reparo por excisão de nucleotídeos (NER), que apresenta duas subvias, a via de reparo global (GG-NER) e via acoplada a transcrição (TC-NER). Durante o período correspondente ao mestrado do aluno, foram utilizados modelos murinos deficientes na via NER ou na via TC-NER, que expressam, transgenicamente, especificamente em queratinócitos, CPD-fotoliase ou 6-4PP-fotoliase, enzimas inexistentes em mamíferos placentários capazes de remover fotolesões de forma específica e direta, dependendo de luz visível. Utilizando estes modelos, observamos o efeito específico de cada fotolesão, visto que ao remover um tipo de lesão será observado o efeito do outro tipo de lesão remanescente no genoma. Observamos que a remoção de CPDs, porém não de 6-4PPs, é capaz de diminuir o efeito de hiperplasia provocada por irradiação UVB em animais deficientes na via TC-NER, enquanto que em animais deficientes na via NER, a remoção de CPDs é capaz de bloquear esse efeito, enquanto a remoção de 6-4PPs é capaz de reduzi-lo parcialmente. Observamos também que, em camundongos deficientes na via NER, a remoção de CPDs ou de 6-4PPs foram capazes de reduzir e atrasar a resposta inflamatória gerada por irradiação UVB, porém a remoção das fotolesões não foi capaz de impedir a liberação de MMPs, enzimas relacionadas com o processo inflamatório e de remodelamento tecidual. Considerando os resultados obtidos até o momento, o presente projeto tem como objetivo identificar as vias moleculares responsáveis por esses efeitos protetores causados pela remoção de cada fotolesão. Pretendemos também estudar vias relacionadas com outros efeitos das fotolesões, como indução de morte celular, melanogênese e carcinogênese. Para a realização desse estudo, serão utilizados modelos in vivo e in vitro deficientes em vias de reparo de DNA, que nos permite compreender melhor o mecanismo por trás dos efeitos observados durante o projeto de mestrado do aluno, além de obter dados relacionados ao potencial mutagênico de cada lesão através da observação de tumorigênese induzida por irradiação UV seguida de remoção de CPD ou 6-4PP. (AU)