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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Padrão de expressão e mecanismos de regulação dos genes das hemoglobinas na próstata
Title Alternative: Haemoglobin expression and gene regulation mechanisms in prostate cells
Author: Barbutti, Isabella, 1990-
Advisor: Carvalho, Hernandes Faustino de, 1965-
Abstract: Resumo: Os genes da alfa (HBA) e beta-globina (HBB) estão organizados em clusters situados em diferentes cromossomos e eles são comumente estudados em células eritróides, onde sua expressão é estequiométrica e a regulação gênica é finamente regulada. Na literatura há descrição de expressão de hemoglobinas em diversos outros tecidos, sendo que alguns desses trabalhos esbarram na questão da regulação gênica ou da funcionalidade das proteínas. Trabalhos anteriores de nosso laboratório identificaram a expressão de hemoglobinas na próstata ventral de roedores adultos castrados ou submetidos à dieta normolipídica baseada em banha de porco. Além disso, dados da literatura demonstraram atividade do promotor proximal da HBG humana em células p63+ da próstata de ratos e em algumas linhagens humanas de próstata. A partir desses dados, foi de nosso interesse estudar em quais condições os genes das hemoglobinas são expressos na próstata e verificar se sua regulação gênica é similar àquela encontrada em células eritróides. E, como a expressão de hemoglobinas parece estar correlacionada com um estado de indiferenciação de células epiteliais, também decidimos verificar se há correlação entre a expressão desses genes e a progressão tumoral de próstata. Para isso, caracterizamos a expressão de hemoglobinas e a localização subcelular das proteínas em linhagens celulares de próstata humana normais ou tumorais, cultivadas em 2D ou 3D, e tratadas com andrógenos. Também utilizamos a próstata de camundongos submetidos a diferentes estímulos androgênicos, obtidos através de castração e/ou reposição hormonal, e de animais idosos. Concluímos que células epiteliais normais da próstata apresentam maior expressão de hemoglobinas do que as células tumorais e que a sinalização de diidrotestosterona (DHT) não altera a expressão de hemoglobinas in vitro ou in vivo. A linhagem RWPE1 apresenta expressão basal de HBA2, HBA1 (cluster alfa) e HBE (cluster beta). Há aumento da expressão de HBA com o cultivo tridimensional dessa linhagem, acompanhado de alteração na localização subcelular da proteína correspondente em algumas células. As hemoglobinas embriônicas são as únicas do cluster ? expressas, tanto in vivo (Hbb-by na próstata de camundongos idosos) como in vitro (mRNA e proteína da HBE em RWPE1). A expressão de hemoglobinas na próstata não é regulada de maneira similar à de eritrócitos. As flutuações de expressão encontradas na linhagem RWPE1 também não são explicadas por fatores intrínsecos do tecido prostático (estímulo por DHT ou expressão de p63) nem por outros mecanismos (sinalização da matriz extracelular ou hipóxia), embora o gene HBA tenha expressão aumentada no cultivo 3D.

Abstract: HBA and HBB genes cluster in different chromosomes. They are commonly expressed in cells from the erythroid compartment in a stoichiometric manner. Thus, their expression in this compartment is tightly regulated by a series of widely known factors. Nevertheless, there are several papers reporting haemoglobin expression in other tissues, some of them pointing to the gene regulation behind the expression and/or haemoglobin functionality in these foreign tissues. Interestingly, previous studies from our laboratory have found haemoglobin expression in rodent prostate cells: in castrated rats and in mice fed with normolipidic diets based on pork fat (lard). Additionally, published articles have described activity of the human HBG promoter in mice p63+ prostate cells and in human prostate cell lines. Thus, we intended to study the conditions in which haemoglobins are expressed in the prostate, as well as whether the gene regulation mechanisms are similar to that found in erythroid cells. Because haemoglobin expression in the prostate seems correlated with an undifferentiated state of the epithelial cells, we have also studied a possible link between haemoglobin expression and tumour progression. Therefore, we have characterized haemoglobin expression and subcelular localization in normal and tumour human epithelial prostate cell lines cultured bi- and three-dimensionally, and treated with androgens. We have also studied the effect of different concentrations of androgens in mice prostate, using castration and/or hormonal readministration, as well as the effects of aging, on haemoglobin expression. We concluded that normal epithelial prostate cell lines have higher haemoglobin expression when compared to tumour cells, and that dihydrotestosterone (DHT) signalling does not alter haemoglobin expression in vitro or in vivo. RWPE1 cell line expresses HBA2, HBA1 (alpha cluster) and HBE (beta cluster), and expression of HBA increases when cells are tridimensionally cultured. Moreover, HBA subcelular localization changes in some of the spheroid’s cells. Embryonic haemoglobins are the only ones from the ? cluster that are expressed, both in vivo (Hbb-by in aged mice prostate) and in vitro (HBE in RWPE1 cell line). Haemoglobin expression in prostate cells is not regulated in the same manner as in erythrocytes. Changes in haemoglobin expression found in the RWPE1 cell line also cannot be explained by DHT stimuli or p63 expression, which are specific features of prostate cells, nor by other mechanisms, such as extracellular matrix signalling or hypoxia, even though HBA is found overexpressed in the three-dimensional culture.
Subject: Citologia
Regulação da expressão gênica
Hemoglobinas
Próstata
Biologia molecular
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: BARBUTTI, Isabella. Padrão de expressão e mecanismos de regulação dos genes das hemoglobinas na próstata . 2020. 1 recurso online ( 133 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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