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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/36167
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Title: Caracterização e desenvolvimento de moléculas ligantes de nucleossomo : impacto do colesterol e de peptídeos desenhados in silico sobre a cromatina
Authors: Silva, Isabel Torres Gomes da
Orientador(es):: Santos, Guilherme Martins
Assunto:: Cromatina
Expressão gênica
Colesterol
Nucleossomo
Issue Date: 17-Jan-2020
Citation: SILVA, Isabel Torres Gomes da. Caracterização e desenvolvimento de moléculas ligantes de nucleossomo: impacto do colesterol e de peptídeos desenhados in silico sobre a cromatina. 2017. 269 f., il. Tese (Doutorado em Patologia Molecular)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Abstract: A cromatina é o principal regulador da expressão gênica e manutenção do genoma. Sua estrutura consiste de unidades repetitivas de nucleossomos, sendo estes formados por octâmeros de histonas (H2A, H2B, H3 e H4) enrolados pelo DNA de 145-147pb. A regulação da estrutura da cromatina é um fenômeno extremamente dinâmico e envolve vários fatores e mecanismos. Além de proteínas ligantes de nucleossomos, que são determinantes para ditar o desfecho da cromatina, é plausível considerar que pequenas moléculas e peptídeos presentes no compartimento nuclear possuam importante ação sobre a estrutura do nucleossomo e, consequentemente, sobre a dinâmica da cromatina. Neste trabalho objetivamos estudar: i) impacto do colesterol sobre a estrutura da cromatina e ii) efeito de peptídeos ligantes de nucleossomo sobre a cromatina in vitro e em células de mamíferos. Na primeira parte desse trabalho, observamos que a ligação do colesterol à cromatina auxilia na formação de mononucleossomos e fibras de 30nm in vitro, assim como induz a compactação de longas fibras de cromatina. Nossa abordagem sugere que um lipídio, como o colesterol, pode ser considerado fisiologicamente uma molécula ligante de nucleossomo com influência na estrutura da cromatina. Na segunda parte, demonstramos que um peptídeo desenhado in silico é capaz de se ligar aos nucleossomos in vitro sem afetar sua estabilidade. Observamos que o peptídeo induz a compactação de fibras longas de cromatina, na presença de magnésio, in vitro. Análises por microscopia confocal à laser revelaram que o peptídeo é capaz de penetrar no núcleo de células Hela em cinco minutos. Ensaios de citotoxicidade revelaram que o peptídeo diminuiu a viabilidade de células tumorais (Hela, Raw 264.7 e C3H10 T1/2), o que não ocorreu com a linhagem de células normais (CCD1059). Além disso, análises da expressão relativa do gene TNFα, demonstraram que o peptídeo causou uma redução de até cinco vezes na expressão desse gene. Dessa forma, acreditamos que a modulação da cromatina por moléculas exógenas ligantes de nucleossomo possa ser um mecanismo valioso do ponto de vista farmacológico, podendo visar a regulação de várias desordens celulares.
Abstract: Chromatin is the major regulator of gene expression and genome maintenance. Its structure consists of nucleosomes, formed by histone octamer (H2A, H2B, H3 and H4) wrapped by DNA of 145-147bp. The regulation of chromatin structure is an extremely dynamic phenomenon and involves several factors and mechanisms. In addition to the nucleosome binding proteins, which are determinant to dictate the chromatin outcome, it is plausible to consider that small molecules and peptides present in the nuclear compartment have important action on the nucleosome structure and, consequently, on the chromatin dynamics. In this work we aimed to study: i) impact of cholesterol on chromatin structure and ii) effect of nucleosome ligand peptides on chromatin in vitro and in cell based assays. In the first part of this work, we observed that the binding of cholesterol to chromatin assists the formation mononucleosomes and 30nm fibers in vitro, as well as increases stability and induces compaction of long chromatin fibers. Our approach suggests that a lipid, such as cholesterol, can be physiologically considered as a nucleosome ligand molecule with influence on chromatin structure. In the second part, we demonstrate that the peptide designed in silico binds to the nucleosomes in vitro and does not affect its stability. We observed that the peptide induces long chromatin fibers compaction in the presence of magnesium in vitro. Analyzes by confocal laser microscopy revealed that the peptide is able to penetrate in Hela cell nuclei in five minutes. Cytotoxicity assays revealed that the peptide decreased the viability of tumor cells (Hela, Raw 264.7 and C3H10 T1/2), which did not occur with the normal cell line (CCD1059). In addition, analyzes of the relative expression of the TNFα gene demonstrated that the peptide caused up to five-fold reduction in the expression of that gene. Thus, we believe that modulation of chromatin by exogenous nucleosome ligand molecules may be a valuable mechanism from a pharmacological point of view, and can be used to regulate various cellular disorders.
Description: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2017.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
Appears in Collections:FMD - Doutorado em Patologia Molecular (Teses)

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