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Metaboloepigenética: inter-relação entre o metabolismo energético e a Metilação do DNA em embriões bovinos

Processo: 19/25094-4
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2020
Vigência (Término): 31 de agosto de 2021
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Medicina Veterinária - Reprodução Animal
Pesquisador responsável:Marcella Pecora Milazzotto
Beneficiário:Jéssica Ispada
Supervisor no Exterior: Pablo Juan Ross
Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of California, Davis (UC Davis), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:18/11668-6 - Metaboloepigenética: interrelação entre o metabolismo energético e a Metilação do DNA em embriões bovinos, BP.PD
Assunto(s):Técnicas in vitro   Epigênese genética   Embrião   Biotecnologia da reprodução   Bovinos   Metabolismo energético

Resumo

Durante as primeiras clivagens de embriões bovinos, ocorre a desmetilação do DNA (ativa e passiva), evento que será responsável pela produção de células totipotentes, até cerca de 8 a 16 células. Em seguida, o DNA embrionário é gradativamente metilado até que, no estágio de blastocisto, seus blastômeros sejam classificados como pluripotentes e diferenciados como pertencentes à massa celular interna ou trofectoderma. Sabe-se que as enzimas responsáveis pela desmetilação ativa do DNA, ten eleven translocation (TET), utilizam o ±-cetoglutarato como cosubstrato, um metabólito do ciclo do acido tricarboxilico (TCA). Outros metabólitos ciclo do TCA, como succinato e malato, podem reduzir a atividade das enzimas TET e impedir a desmetilação do DNA e de histonas. A relação direta entre os níveis desses metabólitos do ciclo TCA e a presença de marcas epigenéticas já foi demonstrada em células-tronco e somáticas. No entanto, para embriões, os efeitos desses metabólitos e o efeito da alteração de seus níveis nas marcas epigenéticas ainda estão sendo elucidados. No momento, como parte do projeto de pós-doutorado proposto, o efeito da relação succinato/±-cetoglutarato durante o cultivo embrionário foi demonstrado através de alterações nos níveis de metilação do DNA em embriões nos dias 4 e 7 do desenvolvimento. Desta forma, a hipótese deste trabalho é que, como os metabólitos do ciclo TCA podem afetar a desmetilação e a onda de metilação do DNA, eles afetarão o perfil de RNA dos blastocistos devido a alterações na acessibilidade do genoma. Para testar esta hipótese, embriões bovinos cultivados na presença de 4 mM de ±-cetoglutarato ou 4 mM de succinato serão coletados no estágio de blastocisto para recuperação da massa celular interna. A massa celular interna coletada será submetida à análise ATAC-seq e RNA-seq para identificar as regiões genômicas acessíveis ao perfil de transcrição e transcritos, respectivamente.