Identification of germ cell-intrinsic players (gdnf and long non-coding rnas) involved in the spermatogonial stem cell fate of adult zebrafish

Autor(es)

Lucas Benites Doretto

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Botucatu. 2023-08-15.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Biociências. Botucatu
• Data de defesa: 2023-06-23
• Orientador: Rafael Henrique Nóbrega

Resumo

A espermatogênese é um processo controlado por células-tronco no qual uma única célula-tronco espermatogonial (SSC) se diferencia em muitos espermatozoides haploides. A divisão de uma SSC pode resultar em duas células tronco (divisão simétrica), ou em uma célula tronco e outra diferenciada (divisão assimétrica). Independentemente do tipo de divisão celular, o processo de auto-renovação e diferenciação é controlado por numerosos sinais provenientes do tecido somático circundante, assim como também de fatores intrínsecos da própria SSC. Nesse sentido, estudos recentes mostraram que RNAs não codificantes (microRNAs, cirRNAs, lncRNAs) podem desempenhar um papel fundamental na reprodução, em particular na regulação da determinação sexual, diferenciação sexual e gametogênese. Entre os RNAs não codificantes, os lncRNAs se destacam por desempenhar papel regulatório na transcrição de "genes mestres" envolvidos em vários processos biológicos, incluindo a diferenciação e manutenção da pluripotência de células-tronco. Considerando esse contexto, este estudo teve como objetivo entender a sinalização Gdnf-Gfrα1 em testículos de zebrafish combinando abordagens in vivo, in silico e ex vivo, além dos efeitos biológicos do Fsh em lncRNAs testiculares. Nossos dados revelaram que o Gdnf, fator derivado de célula germinativa, está envolvido na manutenção da pluripotência das células germinativas por meio da criação de nichos espermatogoniais, dando suporte ao desenvolvimento de cistos espermatogônicos e inibindo a diferenciação tardia de espermatogônias de maneira autócrina e parácrina. Além disso, neste estudo, identificamos 5161 novos lncRNAs dos quais 76 foram diferencialmente regulados pelo rzfFsh. Além disso, análises de enriquecimento das DEGs demonstrou que esses transcritos estão amplamente relacionados à sinalização e sistemas orgânicos, como o sistema endócrino. Quando focamos nos mRNAs, encontramos 270 DEGs, sendo 174 “up-regulated” 96 “down-regulated”. Interessantemente, as vias mais enriquecidas estavam relacionadas à sinalização do hormônio da tireoide e esteroidogênese. Por fim, predições de interação entre lncRNAs-mRNA-proteínas mostraram que alguns lncRNAs podem interagir, e consequentemente, modular a expressão de genes de pluripotência de SSCs, como o pou5f3, nanos3 e nanog. Em conjunto, nossos dados indicam uma provável atividade do Fsh em criar um ambiente mais favorável para a diferenciação de espermatogônias tronco. (AU)

• Processo FAPESP: 19/05643-3 - Identificação de lncRNAs em células germinativas e somáticas do testículo de Zebrafish (Danio rerio) e sua utilização como potenciais biomarcadores de contaminação ambiental
• Beneficiário: Lucas Benites Doretto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado