A inibição do esforço reprodutivo e do fator de transcrição SKN-1/Nrf2 diminui a formação de agregados poliglutamínicos no intestino do Caenorhabditis elegans.

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dc.contributor.advisorOliveira, Riva de Paulapt_BR
dc.contributor.authorPaula, Igor Thadeu Borges Raposo de
dc.date.accessioned2015-10-26T11:49:23Z
dc.date.available2015-10-26T11:49:23Z
dc.date.issued2014
dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.pt_BR
dc.description.abstractSKN-1, fator de transcrição de C. elegans, ortólogo a Nrf1/2/3 em mamíferos, promove resistência contra o estresse oxidativo e longevidade ao ativar enzimas de detoxificação de Fase II e proteínas antioxidantes. Além disso, SKN-1 também contribui para a homeostase proteica, ativando genes relacionados à degradação ou enovelamento de proteínas em resposta à inibição de fatores de iniciação e elongação da tradução de proteínas. Análises conduzidas em animais transgênicos que expressam repetições anormais de poliglutamina (PoliQ), fundidas a uma proteína fluorescente amarela (YFP), demonstraram que o knockdown de skn-1 aumenta a formação de agregados PoliQ em células musculares do C. elegans, enquanto diminui a agregação em células intestinais. Há também um aumento progressivo de agregados PoliQ de acordo com a idade do animal. No entanto, o número de agregados nas células intestinais diminui em animais adultos de 8 dias, idade que caracteriza o fim do período reprodutivo do animal. Nesse trabalho, nós buscamos caracterizar a correlação entre o esforço reprodutivo e de SKN-1 com a homeostase de proteínas. Para investigar as possíveis interações do esforço reprodutivo no padrão de agregação de proteínas, animais com expressão PoliQ direcionada para o intestino foram tratados com 5-fluoro-2’-deoxiuridina (FUdR), uma droga que induz esterilidade parental. Também analisamos a expressão de genes relacionados à degradação proteica e a atividade proteassômica em animais knockdown (RNAi) contra skn-1. Nós observamos que todas as linhagens transgênicas tratadas com FUdR mostraram uma redução significativa no número de agregados PoliQ em todas as idades analisadas. A análise dos dados de expressão gênica de animais no estádio larval L4 demonstra que genes que codificam para subunidades proteassômicas e para a fumarilacetoacetase tiveram sua expressão significativamente reduzida em animais skn-1(RNAi). Além disso, a atividade proteassômica da quimiotripsina, medida in vitro através da utilização de um peptídeo fluorescente de animais skn-1(RNAi) também se mostrou reduzida no estádio L4. Além disso, nós investigamos os efeitos da inibição de duas das principas vias de degradação proteica – proteassomal e lisossomal - na formação de agregados PoliQ em animais que expressam 82 repetições poliglutamínicas nas células intestinais, adultos de 8 dias, tratados com skn-1(RNAi). Nós verificamos que tanto a inibição proteassômica por MG-132 quanto a inibição lisossômica por cloroquina fez com que o número de agregados PoliQ aumentasse em relação aos grupos não tratados. O knockdown simultâneo de skn-1 e daf-16, uma outra via que participa na remoção de agregados proteicos aumentou o número de agregados no intestino dos animais. Estes dados sugerem que a inibição da reprodução e de skn-1 é capaz de diminuir a taxa de formação de agregados proteicos no intestino do C. elegans.pt_BR
dc.description.abstractenSKN-1, the C. elegans ortholog of mammalian Nrf1/2/3, promotes oxidative stress resistance and longevity by activating Phase II detoxification enzymes and antioxidant proteins. Besides that, SKN-1 also contributes to protein homeostasis, activating genes related to protein folding and degradation in response to inhibition of protein translation and elongation initiation factors. Analyses performed on transgenic animals that express abnormal repeats of polyglutamine (PolyQ), fused to a Yellow Fluorescent Protein (YFP), showed that the knockdown of skn-1 increases polyQ aggregates formation in the C. elegans muscle cells, while decreasing the aggregation in intestinal cells. There is also a progressive increase of polyQ aggregates according to the age of the animal. However, the number of aggregates decrease in the intestine of 8 day-old adult animals, an age which the animal reaches the end of its reproductive period. In this work, decided to further investigate the correlation between the reproductive effort and SKN-1 with protein homeostasis. To investigate possible interactions between reproduction and protein degradation, animals with polyglutamine expression in the intestine were treated with 5-fluoro-2’-deoxyuridin (FUdR), a drug that induces parental sterility. We also assessed the expression of genes related to protein degradation and the proteasomal activity in skn-1 knockdown animals. We observed that all transgenic lines treated with FUdR showed a significant reduction in the number of PolyQ aggregates in all analyzed ages. The analysis of gene expression data of animals in the L4 larval stage shows that genes related to proteasomal subunits and fumarilacetoacetasis had their expressions significantly reduced in skn-1(RNAi) animals. Besides that, the proteasomal activity, measured in vitro, was also decreased in skn-1(RNAi) animals in the L4 stage. We also investigated the effects of the inhibition of two major pathways of protein degradation – proteasome and lysosome – in the aggregation pattern of 8 day-old animals that express 82 polyQ repeats in the intestine treated with skn-1(RNAi). We observed that both the proteasome and lysosome inhibition increased the number of polyQ aggregates, when compared to control animals. These data suggest that the inhibition of both the reproduction and skn-1 can decrease the polyQ aggregation ratio in the intestine of C. elegans.
dc.identifier.citationPAULA, Igor Thadeu Borges Raposo de. A inibição do esforço reprodutivo e do fator de transcrição SKN-1/Nrf2 diminui a formação de agregados poliglutamínicos no intestino do Caenorhabditis elegans. 2014. 100 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2014.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/5676
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rights.licenseAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 18/06/2015 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante.pt_BR
dc.subjectHomeostasept_BR
dc.subjectMicroscopia médicapt_BR
dc.subjectEnvelhecimentopt_BR
dc.subjectProteínaspt_BR
dc.titleA inibição do esforço reprodutivo e do fator de transcrição SKN-1/Nrf2 diminui a formação de agregados poliglutamínicos no intestino do Caenorhabditis elegans.pt_BR
dc.typeDissertacaopt_BR
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