Perfil epigenético e transcricional de fibroblastos isolados de pele bovina cultivados in vitro com substâncias desmetilantes de DNA

Schumann, Naiara Araújo Borges

Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/26409

ORCID:	http://orcid.org/0000-0002-5980-763X
Document type:	Tese
Access type:	Acesso Aberto
Title:	Perfil epigenético e transcricional de fibroblastos isolados de pele bovina cultivados in vitro com substâncias desmetilantes de DNA
Alternate title (s):	Epigenetic and transcriptional profile of bovine skin fibroblasts cultured in vitro with DNA demethylating substances
Author:	Schumann, Naiara Araújo Borges
First Advisor:	Franco, Maurício Machaim
First member of the Committee:	Vieira, Carlos Ueira
Second member of the Committee:	Luiz, Denis Prudencio
Third member of the Committee:	Vaz, Emília Rezende
Fourth member of the Committee:	Goulart, Vivian Alonso
Summary:	A clonagem via transferência nuclear de células somáticas (TNCS) é uma biotécnica de reprodução assistida em uso comercial, com várias aplicações. Ainda assim é uma técnica de baixa eficiência, possivelmente em consequência do perfil epigenético do genoma somático da célula doadora de núcleo, o que dificulta a reprogramação correta após a transferência nuclear. A memória epigenética da célula diferenciada resulta em alterações na expressão de genes importantes durante o desenvolvimento embrionário. Nesse estudo, analisamos o perfil de metilação do DNA e de expressão gênica de fibroblastos bovinos cultivados in vitro com drogas desmetilantes de DNA, S-Adenosil-L-Homocisteína e procaína. Com relação ao perfil epigenético, foram quantificados os níveis globais de metilação do DNA, bem como os níveis de metilação em uma região de DNA repetitivo. Além disso, foram produzidos embriões e avaliados os níveis de metilação destes para duas regiões repetitivas satélites. Quanto ao perfil de expressão gênica, determinamos os níveis de mRNA para os genes DNMT1, DNMT3A, DNMT3B, TET1, TET2, TET3 e OCT4, os quais estão relacionados à reprogramação da metilação do DNA e estado de pluripotência. Células tratadas com as substâncias desmetilantes apresentaram níveis menores de metilação do DNA, tanto a nível global quanto para a região satélite I. Os embriões clones produzidos a partir de células tratadas apresentaram menores níveis de metilação em relação aos embriões controles para a região Satelite I. Quanto ao perfil transcricional, verificamos que células tratadas com SAH+procaína, apresentaram redução geral nos níveis de DNMTs. Por outro lado, para a enzima TET3 foi observado maior nível de transcritos em comparação ao controle. Nossos resultados mostraram que o uso desses agentes desmetilantes em células doadoras de núcleo foi capaz de alterar os níveis de metilação do DNA, além de alterar o perfil transcricional dos genes envolvidos na maquinaria epigenética. Portanto, sugere-se que o uso dessas substâncias possa contribuir para que o ovócito consiga reprogramar o núcleo doador de uma forma mais eficiente após a transferência nuclear. Assim, sugerimos que o uso de agentes moduladores de cromatina nos protocolos de cultivo celular para uso na clonagem por transferência nuclear possa contribuir para melhorar a eficiência da técnica.
Abstract:	Somatic cell nuclear transfer (SCNT) is a commercially available technique of assisted reproductive technology with broad applications. It is still a low-efficiency technique, possibly as a consequence of the epigenetic profile of the somatic genome of the donor cell, which carries characteristic marks of differentiated cells, which hampers correct reprogramming after nuclear transfer. This differentiated cell memory leads to changes in DNA methylation patterns as well as changes in the gene expression profile of important genes during embryonic development. In this study, we analyzed the DNA methylation and gene expression profile of bovine fibroblasts cultured in vitro with DNA toxicity drugs of low toxicity, SAH and procaine. Regarding the epigenetic profile, the global levels of DNA methylation were quantified as well as the levels of methylation in a satellite repetitive region of the treated cells. In addition, embryos were produced and their methylation levels were evaluated for two repetitive satellite regions. Regarding the gene expression profile, we determined the mRNA levels for the DNMT1, DNMT3A, DNMT3B, TET1, TET2, TET3 and OCT4 genes, which are related to the reprogramming of DNA methylation and pluripotency state. Cells treated with DNA demethylating substances showed lower levels of DNA methylation, both globally and in the satellite region. The embryonic clones produced from treated cells had lower levels of methylation compared to control embryos for the Satelite I region. Regarding the transcriptional profile, we observed that in cells treated with SAH + procaine, they presented a general reduction in the levels of DNMTs. On the other hand, for the TET3 enzyme, a higher level of transcripts was observed in comparison to the control. Our results showed that the use of demethylating agents in nucleating donor cells is capable of altering their epigenetic profile, in order to modify at the transcriptional level the production of enzymes related to methylation, which can lead the cell to a state of less differentiation. We have discussed, in this research study, the use of chromatin modulating agents as a perspective for use in cloning, medical research in cancer and other diseases.
Keywords:	TNCS Epigenética Clonagem DNA Metilação Expressão gênica SAH Procaína TET DNMT
Area (s) of CNPq:	CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA ANIMAL
Language:	por
Country:	Brasil
Publisher:	Universidade Federal de Uberlândia
Program:	Programa de Pós-graduação em Genética e Bioquímica
Quote:	SCHUMANN, Naiara Araújo Borges. Perfil epigenético e transcricional de fibroblastos isolados de pele bovina cultivados in vitro com substâncias desmetilantes de DNA. 2019. 108 f. Tese (Doutorado em Genética e Bioquímica) - Universidade Federal de Uberlândia. 2019. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.1258
Document identifier:	http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.1258
URI:	https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/26409
Date of defense:	1-Apr-2019
Appears in Collections:	TESE - Genética e Bioquímica

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