Publicação: Caracterização epigenética do gene POU class 5 homeobox 1 (POU5F1/OCT4) em gametas, embriões e linhagens de fibroblastos bovinos
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CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::MEDICINA VETERINARIA::REPRODUCAO ANIMAL
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Resumo
Um dos principais mecanismos epigenéticos é a metilação do DNA, que consiste na
adição de um grupo metil (CH3) em um sítio CpG. Se a metilação do DNA ocorre
numa ilha CpG dentro de um promotor gênico, há o impedimento da ligação de
fatores de transcrição ao DNA e consequentemente reprime a transcrição gênica.
Uma das características de um zigoto é a pluripotência celular, a partir do qual uma
única célula deve ser capaz de se diferenciar em um organismo completo. Neste
sentido, um dos genes de maior importância é o POU class 5 homeobox 1 (POU5F1)
que codifica um fator de transcrição denominado OCT4 (Fator de transcrição ligante
no octâmero 4), por isso também comumente chamado na literatura de gene OCT4.
O mesmo é responsável pela manutenção da pluripotência celular e estudos
mostram que sua expressão é controlada por metilação de DNA. Este trabalho teve
como objetivo caracterizar o perfil de metilação de uma região do gene OCT4
situada dentro de uma ilha CpG, abrangendo a região 5’UTR, o éxon 1 e parte do
íntron 1, em tipos celulares diferentes (gametas, embriões e fibroblastos), além de
avaliar a expressão do gene em fibroblastos fetais e de animais adultos, já que em
bovinos, uma caracterização tão ampla do gene em diferentes tecidos não havia sido
realizada até o momento. No geral, o DNA na região estudada em ovócitos
apresentou-se hipermetilado em relação aos espermatozoides; embriões possuem
hipometilação na região estudada. Enquanto fibroblastos fetais se apresentaram
hipometilados em relação a fibroblastos de animais adultos. Em se tratando de
expressão gênica, não houve diferença na quantidade relativa de mRNA entre
fibroblastos adultos e fetais, considerando p < 0,05. Os resultados encontrados
mostram que quanto maior a diferenciação celular, comparando embriões,
fibroblastos fetais e fibroblastos adultos, maior os níveis de metilação do DNA; em
gametas, apesar de serem células altamente especializadas, foi encontrado um
padrão de hipometilação do gene OCT4 no DNA, indicando sua importância para o
desenvolvimento embrionário inicial.
Abstract
One of the main epigenetic mechanisms is DNA methylation, which consists of the
addition of a methyl group (CH3) to a CpG site. One of the characteristics of a zygote
is cellular pluripotency, from which a single cell must be able to differentiate itself in a
complete organism. In this sense, one of the most important genes is POU class 5
homeobox 1 (POU5F1) which encodes a transcription factor called OCT4
(Transcription factor in octamer 4), so also commonly called in the OCT4 gene
literature. It is responsible for maintaining cellular pluripotency and studies show that
its expression is controlled by DNA methylation. This study aimed to characterize the
methylation profile of a region of the OCT4 gene located within a CpG island,
covering the 5'UTR region, exon 1 and part of intron 1, in different cell types
(gametes, embryos and fibroblasts), in addition to evaluating gene expression in fetal
fibroblasts and adult animals, since in cattle, such a broad characterization of the
gene in different tissues had not been performed so far. In general, DNA in the region
studied in oocytes was hypermethylated in relation to spermatozoa; embryos have
hypomethylation in the studied region. While fetal fibroblasts were hypomethylated in
relation to adult fibroblasts. Regarding gene expression, there was no difference in
the relative amount of mRNA between adult and fetal fibroblasts, considering p <
0.05. The results found show that the higher the cell differentiation, comparing
embryos, fetal fibroblasts and adult fibroblasts, the higher the levels of DNA
methylation; in gametes, which despite being highly specialized cells, a pattern of
OCT4 hypomethylation was found in DNA, indicating its importance for initial
embryonic development.
Palavras-chave
Epigenética, Metilação de DNA, Bovinos, OCT4, Pluripotência celular, Epigenetic, DNA methylation, Cattle, Cellular pluripotency
Citação
MOURA, Amanda Oliveira. Caracterização epigenética do gene POU class 5 homeobox 1 (POU5F1/OCT4) em gametas, embriões e linhagens de fibroblastos bovinos. 2023. 88 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Veterinárias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.80
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