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Tipo do documento: Dissertação
Título: O microambiente de hipóxia reprime a transcrição de HIF1A que é revertida pelo tratamento com agente demetilante em linhagem celular de câncer de mama MDA-MB-231
Título(s) alternativo(s): Hypoxia microenvironment represses the HIF1A transcription that is reverted by demethylating treatment in MDA-MB-231 breast cancer cell line
Autor: de Amorim, Ísis Salviano Soares 
Primeiro orientador: Mencalha, Andre Luiz
Primeiro membro da banca: Simão, Tatiana de Almeida
Segundo membro da banca: König, Sandra
Terceiro membro da banca: Lima, Sheila Coelho Soares
Resumo: O microambiente tumoral de hipóxia é uma característica comum a tumores sólidos. O fator de transcrição HIF-1α, ativado em hipóxia, coordena a expressão de genes que tornam as células tumorais mais agressivas. Embora haja um acúmulo da proteína HIF-1α em hipóxia, os níveis de mRNA de HIF1A apresentam-se diminuídos. Até então, pouco se sabe sobre os mecanismos envolvidos na regulação dos transcritos de HIF1A. Dentre os mecanismos conhecidos que, normalmente, associam-se a inibição da transcrição, a metilação do DNA poderia elucidar uma nova forma de controle, a nível transcricional, de HIF1A. Diante disso, o presente trabalho objetivou investigar o papel da metilação do DNA no controle transcricional de HIF1A, em hipóxia. Para verificar a possibilidade de HIF1A e, também de VEGFA, gene alvo de HIF-1α, serem regulados por metilação do DNA, foi realizada uma predição in silico de sítios de metilação, identificados por ilhas CpGs, no promotor e no primeiro éxon do gene de HIF1A e VEGFA, com auxílio do software Methprimer. A ação demetilante de 5-aza-dC foi confirmada pela amplificação, por PCR, de PGR, inibido por metilação, na linhagem de câncer de mama, MDA-MB-231, usada como modelo experimental. O ensaio de WST-1 foi usado para avaliar a toxicidade de 5-aza-dC. Foram avaliados os efeitos da 5-aza-dC sobre os níveis de mRNA de HIF1A e VEGFA, por RT-qPCR. Além disso, Alteração no nível proteico de HIF-1α, após 5-aza-dC, foi avaliada por citometria de fluxo. Em todos os ensaios, foi utilizada a dose de 100 μM 5-aza-dC, em normóxia (48h e 72h) e hipóxia. Em hipóxia, as células foram tratadas com 5-aza-dC por 72h, sendo as últimas 24h de incubação na câmara de hipóxia. A predição in silico identificou 6 ilhas CpGs na região avaliada de HIF1A e 3 ilhas CpGs, em VEGFA. A 5-aza-dC induziu a expressão de PGR, confirmando sua ação demetilante e, não reduziu consideravelmente a viabilidade celular. Em normóxia, 5-aza-dC elevou os níveis de mRNA de HIF1A 6,5 vezes (±3,8) (48h) e 2,0 vezes (±0,5) (72h) e, aumentou os níveis de VEGFA em 2,6 (±0,6) (48h) vezes e 2,4 vezes (±0,5) (72h). Em hipóxia, os níveis de mRNA de HIF1A diminuíram 10 (±6,9) vezes, enquanto que os níveis de VEGFA aumentaram 1,7 (±0,4) vezes. A 5-aza-dC reverteu o resultado obtido com a hipóxia, elevando os níveis de mRNA de HIF1A 7,5 (±2,7) vezes, no entanto diminuiu, em 1,6 (±0,09) vezes, os níveis de VEGFA. Além disso, o nível proteico de HIF-1α também aumentou após 5-aza-dC, em normóxia e hipóxia. Os dados sugerem que os promotores de HIF1A e VEGFA podem estar metilados em normóxia, em um percentual ainda desconhecido. Além disso, sugere-se que, em hipóxia, haja aumento do grau de metilação, capaz de inibir a transcrição de HIF1A. No entanto, em hipóxia, a metilação do DNA parece não contribuir diretamente com a regulação de VEGFA. Portanto, esse trabalho indica que a metilação do DNA pode ser uma nova forma de regulação de HIF-1α, a nível transcricional, sobretudo em hipóxia.
Abstract: The tumor microenvironment of hypoxia is a common characteristic of solid tumors. The transcription factor HIF-1α, activated in hypoxia, coordinates the expression of genes, that make the most aggressive tumor cells. Although there is an accumulation of HIF-1α protein, in hypoxia, the HIF-1α mRNA levels are decreased. So far, little is known about the mechanisms involved in the regulation of HIF1A transcripts. Among known mechanisms that normally are associated with inhibition of transcription, the DNA methylation could elucidate a new way of control, at transcriptional level, of HIF-1α. Thereby, this study aimed to investigate the role of DNA methylation in transcriptional control HIF1A, in hypoxia. To verify the possibility of HIF1A, and also VEGFA, target gene HIF-1α, are regulated by DNA methylation, one in silico prediction of methylation sites, identified by CpG islands, was performed, in the promoter and the first exon of HIF1A and VEGFA genes, with the aid of Methprimer software. The demethylating action of 5-aza-dC was confirmed by amplifying, by PCR, of the PGR, inhibited by methylation, in breast cancer cell line, MDA-MB-231, used as an experimental model. The WST-1 assay was used to evaluate the toxicity of 5-aza-dC. The effect of 5-aza-dC on the mRNA levels of VEGFA and HIF1A were evaluated by RT-qPCR. Furthermore, alteration in the protein level of HIF-1α, after 5-aza-dC, was assessed by flow cytometry. The dose of 100 μM 5-aza-dC was used in all tests, in normoxia (48h and 72h) and hypoxia. In hypoxia, cells were treated with 5-aza-dC for 72h, with the last 24h of incubation in the hypoxia chamber. The in silico prediction identified 6 CpG islands in the assessed region of HIF1A and 3 CpG islands in VEGFA. The 5-aza-dC induced PGR expression, confirming its demethylating action and not significantly reduced cell viability. In normoxia, 5-aza-dC increased mRNA levels of HIF1A 6,5 times (± 3,8) (48h) and 2,0 times (± 0,5) (72h) and increased levels of VEGFA 2,6 (± 0,6) (48h) times and 2,4 times (± 0,5) (72h). In hypoxia, mRNA levels of HIF1A decreased by 10 (± 6,9) times while the VEGFA levels increased 1,7 (± 0,4) times. The 5-aza-dC reversed the results obtained with hypoxia, increasing mRNA levels of HIF1A 7.5 (± 2.7) times, however decreased by 1.6 (± 0.09) times the levels of VEGFA. Furthermore, the protein level of HIF-1α also increased, after 5-aza-dC, in normoxia and hypoxia. The data suggest that VEGFA and HIF1A promoters may be methylated in normoxia in a percentage still unknown. Furthermore, it is suggested that there is an increase of the degree of methylation in hypoxia, capable of inhibiting the transcription of HIF1A. However, in hypoxia, it is suggested that DNA methylation does not contribute directly to the regulation of VEGFA. Therefore, this study indicates that DNA methylation may be a new form of regulation of HIF-1α, at transcriptional level, especially in hypoxia.
Palavras-chave: DNA methylation
5-aza-dC
Gene expression
Hypoxia
HIF-1α
VEGFA
Metilação de DNA
5-aza-dC
Expressão gênica
Hipóxia
HIF-1α
VEGFA
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biociências
Citação: AMORIM, Ísis Salviano Soares de. O microambiente de hipóxia reprime a transcrição de HIF1A que é revertida pelo tratamento com agente demetilante em linhagem celular de câncer de mama MDA-MB-231. 2016. 64 f. Dissertação (Mestrado em Biociências) – Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2016.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/19855
Data de defesa: 26-Jul-2016
Aparece nas coleções:Mestrado em Biociências

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