Publicação
Role of TET3 enzyme in brain function
| Resumo: | A familia de enzimas “Ten Eleven Translocation” (TET) consiste em três dioxigenases envolvidadas na desmetilação do DNA, convertendo 5-metilcitosina (5-mC) em 5-hidroximetilcitosina (5hmC), 5- formilcitosina (5fC) e 5-carboxilcitosina (5caC). Níveis elevados de 5hmC estão correlacionados positivamente com a transcrição de genes, e são característicos de neurónios pós-mitóticos. Os genes Tet são altamente expressos no cérebro, sendo o Tet3 o mais abundante. Nesta tese demonstramos que os níveis de expressão de Tet3 aumentam durante a diferenciação neuronal. Além disso, usando um sistema de diferenciação in vitro, onde células estaminais embrionárias (ESC) podem ser diferenciadas numa população homogénea de percursores de células neurais (NPCs), verificamos que a Tet3 é essencial para manter o silenciamento de genes de pluripotência nos NPCs. O descréscimo de expressão de Tet3 (KD), induzido pela técnica de RNA de interferência (RNAi), em NPCs, resultou num aumento da expressão dos genes de pluripotência Oct4 e Nanog, com células positivas para OCT4 formando agregados celulares. Adicionalmente, o KD de Tet3 desencadeou uma perda global de metilação no DNA e hiper-metilação de alguns genes relacionados com a neurogénese e regiões controlo de genes “imprinted”. Mais, analisamos o impacto da deleção de Tet3 nos neurónos pós-mitóticos usando um modelo onde a Tet3 é deletada especificamente em células positivas para Camk2a, após administração de tamoxifeno. Caracterizamos o efeito a nível comportamental em ratinhos jovens adultos, machos e fêmeas; demonstrando que a deleção da Tet3 conduz a um aumento do comportamento do tipo ansioso e induz défices cognitivos, nomeadamente na orientação espacial. Demonstramos que nos machos, mas não nas fêmeas, existe um aumento dos níveis de corticosterona e aumento da maturação das espinhas na região ventral hipocampal,CA1. Contrariamente aos machos que não demonstraram qualquer dano na memória a curto prazo, as fêmeas Tet3 cKO apresentaram. Em ambos os géneros, observamos uma expressão aumentada de Npas4 e c-fos no hipocampo. Assim, nesta tese, propomos que a enzima TET3 tem um papel fulcral na manutenção da identidade das células precursoras neurais e funciona como um regulador epigenético no comportamento do tipo ansioso e na orientação espacial. |
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| Autores principais: | Antunes, Cláudia Filipa Cunha |
| Assunto: | Cérebro Neurónios NPCs TET3 Brain Neurons Ciências Médicas::Ciências da Saúde |
| Ano: | 2020 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | tese de doutoramento |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A familia de enzimas “Ten Eleven Translocation” (TET) consiste em três dioxigenases envolvidadas na desmetilação do DNA, convertendo 5-metilcitosina (5-mC) em 5-hidroximetilcitosina (5hmC), 5- formilcitosina (5fC) e 5-carboxilcitosina (5caC). Níveis elevados de 5hmC estão correlacionados positivamente com a transcrição de genes, e são característicos de neurónios pós-mitóticos. Os genes Tet são altamente expressos no cérebro, sendo o Tet3 o mais abundante. Nesta tese demonstramos que os níveis de expressão de Tet3 aumentam durante a diferenciação neuronal. Além disso, usando um sistema de diferenciação in vitro, onde células estaminais embrionárias (ESC) podem ser diferenciadas numa população homogénea de percursores de células neurais (NPCs), verificamos que a Tet3 é essencial para manter o silenciamento de genes de pluripotência nos NPCs. O descréscimo de expressão de Tet3 (KD), induzido pela técnica de RNA de interferência (RNAi), em NPCs, resultou num aumento da expressão dos genes de pluripotência Oct4 e Nanog, com células positivas para OCT4 formando agregados celulares. Adicionalmente, o KD de Tet3 desencadeou uma perda global de metilação no DNA e hiper-metilação de alguns genes relacionados com a neurogénese e regiões controlo de genes “imprinted”. Mais, analisamos o impacto da deleção de Tet3 nos neurónos pós-mitóticos usando um modelo onde a Tet3 é deletada especificamente em células positivas para Camk2a, após administração de tamoxifeno. Caracterizamos o efeito a nível comportamental em ratinhos jovens adultos, machos e fêmeas; demonstrando que a deleção da Tet3 conduz a um aumento do comportamento do tipo ansioso e induz défices cognitivos, nomeadamente na orientação espacial. Demonstramos que nos machos, mas não nas fêmeas, existe um aumento dos níveis de corticosterona e aumento da maturação das espinhas na região ventral hipocampal,CA1. Contrariamente aos machos que não demonstraram qualquer dano na memória a curto prazo, as fêmeas Tet3 cKO apresentaram. Em ambos os géneros, observamos uma expressão aumentada de Npas4 e c-fos no hipocampo. Assim, nesta tese, propomos que a enzima TET3 tem um papel fulcral na manutenção da identidade das células precursoras neurais e funciona como um regulador epigenético no comportamento do tipo ansioso e na orientação espacial. |
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