Fatores epigenéticos modulando a variabilidade fenotípica em um modelo murino da síndrome de Marfan
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-07102024-192107/ |
Resumo: | A síndrome de Marfan (SMF) é uma doença autossômica dominante e altamente penetrante, causada por variantes patogênicas no gene FBN1, que codifica a proteína fibrilina-1, o maior componente estrutural da matriz extracelular, que fornece suporte estrutural ao tecido conjuntivo e elasticidade quando combinada com outras proteínas. A SMF tem uma prevalência aproximada de 1 em 5000 indivíduos, e 25% dos casos resultam de variantes de novo. As principais manifestações são ectopia lentis (deslocamento da lente ocular), aneurisma e dissecção aórtica, anormalidades esqueléticas caracterizadas por crescimento excessivo dos ossos longos, cifose e escoliose. Manifestações pulmonares também são observadas e podem ser influenciadas por outras manifestações, como as esqueléticas. Adicionalmente, a SMF exibe uma marcante variabilidade clínica intra e interfamiliar, sugerindo o envolvimento de genes modificadores e outros mecanismos como responsáveis por essa variação. O modelo animal mgΔ suploxPneosup, com uma variante dominante negativa no gene Fbn1, estabelecido em camundongos da linhagem 129/Sv heterozigotos e isogênicos, apresenta as manifestações oculares, cardiovasculares, pulmonares e esqueléticas, além da variabilidade clínica observada em paciente com SMF. Devido a essas diferenças fenotípicas entre os camundongos heterozigotos e isogênicos da linhagem 129/Sv, sugere-se que alterações epigenéticas possam contribuir para a variabilidade clínica observada na doença. O objetivo deste trabalho foi utilizar este modelo animal para entender a influência da metilação do DNA na expressão gênica, que por consequência poderiam estar modulando a gravidade dos fenótipos relacionados à doença. Foram utilizados dados de RNAseq e de metiloma gerados a partir do material genético extraído do pulmão de 11 animais com fenótipos leves e graves, para realizar uma análise comparativa entre esses dois grupos. As comparações resultaram em diversos genes potencialmente envolvidos na modulação dos fenótipos, incluindo genes envolvidos na produção de colágeno e na organização e degradação da matriz extracelular. Relações entre os resultados de expressão e metilação foram estabelecidas, identificando genes cuja expressão possa estar sendo controlada por marcas de metilação, e com potencial para modular os fenótipos da SMF. |
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Fatores epigenéticos modulando a variabilidade fenotípica em um modelo murino da síndrome de MarfanEpigenetic factors modulating phenotypic variability in a mouse model for Marfan syndromeEpigenéticaEpigeneticsExpressão gênicaGene expressionMarfan syndromeMethylationMetilaçãoPhenotypic variabilitySíndrome de MarfanVariabilidade fenotípicaA síndrome de Marfan (SMF) é uma doença autossômica dominante e altamente penetrante, causada por variantes patogênicas no gene FBN1, que codifica a proteína fibrilina-1, o maior componente estrutural da matriz extracelular, que fornece suporte estrutural ao tecido conjuntivo e elasticidade quando combinada com outras proteínas. A SMF tem uma prevalência aproximada de 1 em 5000 indivíduos, e 25% dos casos resultam de variantes de novo. As principais manifestações são ectopia lentis (deslocamento da lente ocular), aneurisma e dissecção aórtica, anormalidades esqueléticas caracterizadas por crescimento excessivo dos ossos longos, cifose e escoliose. Manifestações pulmonares também são observadas e podem ser influenciadas por outras manifestações, como as esqueléticas. Adicionalmente, a SMF exibe uma marcante variabilidade clínica intra e interfamiliar, sugerindo o envolvimento de genes modificadores e outros mecanismos como responsáveis por essa variação. O modelo animal mgΔ suploxPneosup, com uma variante dominante negativa no gene Fbn1, estabelecido em camundongos da linhagem 129/Sv heterozigotos e isogênicos, apresenta as manifestações oculares, cardiovasculares, pulmonares e esqueléticas, além da variabilidade clínica observada em paciente com SMF. Devido a essas diferenças fenotípicas entre os camundongos heterozigotos e isogênicos da linhagem 129/Sv, sugere-se que alterações epigenéticas possam contribuir para a variabilidade clínica observada na doença. O objetivo deste trabalho foi utilizar este modelo animal para entender a influência da metilação do DNA na expressão gênica, que por consequência poderiam estar modulando a gravidade dos fenótipos relacionados à doença. Foram utilizados dados de RNAseq e de metiloma gerados a partir do material genético extraído do pulmão de 11 animais com fenótipos leves e graves, para realizar uma análise comparativa entre esses dois grupos. As comparações resultaram em diversos genes potencialmente envolvidos na modulação dos fenótipos, incluindo genes envolvidos na produção de colágeno e na organização e degradação da matriz extracelular. Relações entre os resultados de expressão e metilação foram estabelecidas, identificando genes cuja expressão possa estar sendo controlada por marcas de metilação, e com potencial para modular os fenótipos da SMF.Marfan syndrome (MFS) is an autosomal dominant and highly penetrant condition, caused by pathogenic variants in the FBN1 gene, which encodes the protein fibrillin-1, a major structural component of the extracellular matrix that provides support to connective tissues and elasticity when combined with other proteins. The disease has an approximate prevalence of 1 in 5.000 people, and 25% of individuals with MFS present de novo variants. The most significant manifestations of MFS include ectopia lentis (dislocation of the ocular lens), aortic aneurysms, aortic dissections, and skeletal abnormalities characterized by overgrowth of the long bones, kyphosis and scoliosis. Pulmonary manifestations are also observed and can be influenced by other manifestations, such as skeletal abnormalities. Additionally, MFS exhibits substantial intra and interfamilial clinical variability, suggesting the involvement of modifier genes and other mechanisms responsible for this variation. The MFS mouse model mgΔsuploxPneosup, with a dominant-negative variant in the Fbn1 gene, established in heterozygous and isogenic 129/Sv mice, presents ocular, cardiovascular, pulmonary and skeletal manifestations, as well as the clinical variability observed in humans. Because of these phenotypic differences among heterozygous mice in the isogenic 129/Sv strain, it is suggested that epigenetic alterations may contribute to the observed clinical variability in the disease. The objective of this work was to use this animal model to understand the influence of DNA methylation on gene expression, which could consequently modulate the severity of disease-related phenotypes. RNAseq and methylome data were used, generated from genetic material extracted from the lungs of 11 samples with mild and severe phenotypes, to perform a comparative analysis between these two groups. The comparisons identified several genes potentially involved in phenotype modulation, including those involved in collagen production and the organization and degradation of the extracellular matrix. Relationships between expression and methylation results were established, identifying genes whose expression may be regulated by methylation marks, which have the potential to modulate MFS phenotypes.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCarramaschi, Lygia da Veiga PereiraRoberto, Rayssa de Carvalho2024-08-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-07102024-192107/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-10-08T14:37:02Zoai:teses.usp.br:tde-07102024-192107Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-10-08T14:37:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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