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Análise dos microRNAs miR-20a-3p e miR-203a-3p na regulação da desdiferenciação celular no modelo zebrafish

Processo: 18/14847-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de outubro de 2018
Vigência (Término): 30 de setembro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
Pesquisador responsável:Danillo Pinhal
Beneficiário:Felipe dos Santos Pereira
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IBB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
Assunto(s):Evolução animal   Regeneração (fenômenos biológicos)   Regulação da expressão gênica   Genética reversa   Desdiferenciação celular   RNA   Fatores de transcrição   Peixe-zebra   Danio rerio

Resumo

A regeneração tecidual é um processo biológico evolutivamente conservado nos grandes grupos de vertebrados. Nos teleósteos é caracterizado pelas etapas de desdiferenciação, reorganização e diferenciação das células adjacentes ao tecido injuriado ou amputado, originando uma nova estrutura, idêntica morfológica e funcionalmente àquela perdida. Avanços no entendimento nos mecanismos biológicos subjacentes à regeneração têm sido alcançados pelo estudo da nadadeira caudal no teleósteo zebrafish (Danio rerio), espécie com notável habilidade em regenerar tecidos danificados. No nível celular, este processo acontece primordialmente a partir da desdiferenciação de osteoblastos maduros em células osteoprogenitoras, seguida do repovoamento adequado das partes ósseas que se perderam na lesão. No nível molecular, envolve a ativação e o ajuste fino da expressão gênica, coordenados pela interação entre fatores de transcrição e RNAs não-codificadores, respectivamente. O gene sp7, um fator de transcrição chave para a diferenciação óssea e também um marcador de osteoblastos maduros, apresenta altos níveis de expressão na região adjacente à lesão na nadadeira caudal, os quais diminuem progressivamente no sentido distal ao sítio de amputação, sugerindo que exerça importante função na desdiferenciação de osteoblastos em zebrafish. Do mesmo modo, diversos microRNAs (miRNAs)¬ - pequenos RNAs endógenos regulatórios ¬- foram associados à regeneração em zebrafish, embora seu exato papel funcional na desdiferenciação celular necessite ser elucidado. Análises de predição bioinformática identificaram os microRNAs miR-20a-3p e miR-203a-3p como potenciais reguladores pós-transcricionais da atividade do sp7, o que foi reforçado por estudos prévios que reportaram a expressão de ambos nos tecidos ósseos durante a regeneração, sobretudo na desdiferenciação de osteoblastos. Este trabalho tem o objetivo de testar se os miRNAs candidatos (miR-20a-3p e miR-203a-3p) interagem fisicamente e modulam a atividade do fator de transcrição sp7 associado ao controle da desdiferenciação, no modelo zebrafish in vivo. A validação dessa interação permitirá mapear o papel funcional exercido por microRNAs e enriquecer as vias regulatórias associadas a essa primordial etapa do processo de regeneração. Objetiva-se também testar se essa potencial interação miRNA-alvo é evolutivamente conservada, mediante à predição bioinformática estendida a espécies dos grandes grupos de vertebrados viventes. O conhecimento gerado quanto à funcionalidade de microRNAs específicos como mediadores da desdiferenciação, mecanismo celular essencial do processo de regeneração, poderá ser futuramente aplicado na manipulação de vias regulatórias que permitam alterações controladas sobre o estado de diferenciação das células na região de uma lesão. Este subprojeto é parte integrante de pesquisa vigente (Projeto Regular FAPESP processo 2018/05484-0) que almeja caracterizar o papel funcional de microRNAs durante o processo regeneração.