Investigação do efeito da radiação UVA sobre a integridade do DNA mitocondrial em células deficientes em DNA polimerase eta
| Ano de defesa: | 2025 |
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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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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-24022026-152742/ |
Resumo: | Cerca de 95% da radiação ultravioleta (UV) que atinge a superfície terrestre corresponde à luz UVA (315-440 nm). A radiação UVA induz danos ao DNA por mecanismos diretos e indiretos pela absorção de fótons e pela interação com cromóforos celulares. Nesse contexto, um mecanismo importante nas respostas celulares ao UVA é a síntese translesão, que possibilita o bypass replicativo eficiente sobre lesões em DNA como dímeros de pirimidina e 8-oxoGuanina, algumas das principais lesões induzidas direta e indiretamente por UVA. Em células humanas, a DNA polimerase η (DNA pol eta) é, majoritariamente, a principal responsável pela síntese translesão de danos induzidos por UV. Estudos recentes mostraram que células humanas deficientes em DNA pol eta apresentam desbalanço redox basal, que é exacerbado após exposição a UVA. Como a mitocôndria exerce um papel central no balanço redox celular, hipotetizamos que células deficientes em DNA pol eta apresentam instabilidade genômica mitocondrial quando expostas ao UVA. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar a frequência de lesões induzidas em mtDNA por UVA, bem como alterações no número de cópias (mtDNA-cn). Avaliamos também os níveis de expressão do fator de transcrição mitocondrial A (TFAM) em linhagens mutadas em DNA pol eta e complementadas com o gene POLH selvagem, uma vez que a expressão de TFAM correlaciona diretamente com os níveis de mtDNA. Os resultados indicam que células deficientes em DNA pol eta apresentam maior mtDNA-cn basal em relação às complementadas, sugerindo um possível mecanismo compensatório ao desequilíbrio redox consequente à ausência de DNA pol eta. Por outro lado, o tratamento com UVA não alterou o mtDNA-cn em nenhuma das linhagens. Quando expostas à UVA, células mutadas em DNA pol eta também apresentaram mais lesões em mtDNA do que células complementadas. No entanto, ambas as linhagens apresentaram reparo eficiente das lesões induzidas. Em conjunto, esses resultados sugerem que o mtDNA é um alvo relevante para os efeitos biológicos de UVA em células deficientes em DNA pol eta, mas que essascélulas ainda são capazes de reparar as lesões induzidas eficientemente. Resultados preliminares não apontaram para uma expressão diferencial nos níveis de TFAM em ambas as linhagens, indicando que o mtDNA-cn possa estar sendo regulado por outros mecanismos, o que cabe investigação adicional afim de explicar as diferenças observadas. |
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Investigação do efeito da radiação UVA sobre a integridade do DNA mitocondrial em células deficientes em DNA polimerase etaStudy of the effects of UVA radiation on mitochondrial DNA stability in DNA polymerase eta deficient cellsDNA mitocondrialDNA polimerase etaDNA polymerase etaLesão em mtDNAMitochondriaMitocôndriaMitocondrial DNAmtDNA lesionmtDNA repairRadiação UVAReparo de mtDNAUVA RadiationCerca de 95% da radiação ultravioleta (UV) que atinge a superfície terrestre corresponde à luz UVA (315-440 nm). A radiação UVA induz danos ao DNA por mecanismos diretos e indiretos pela absorção de fótons e pela interação com cromóforos celulares. Nesse contexto, um mecanismo importante nas respostas celulares ao UVA é a síntese translesão, que possibilita o bypass replicativo eficiente sobre lesões em DNA como dímeros de pirimidina e 8-oxoGuanina, algumas das principais lesões induzidas direta e indiretamente por UVA. Em células humanas, a DNA polimerase η (DNA pol eta) é, majoritariamente, a principal responsável pela síntese translesão de danos induzidos por UV. Estudos recentes mostraram que células humanas deficientes em DNA pol eta apresentam desbalanço redox basal, que é exacerbado após exposição a UVA. Como a mitocôndria exerce um papel central no balanço redox celular, hipotetizamos que células deficientes em DNA pol eta apresentam instabilidade genômica mitocondrial quando expostas ao UVA. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar a frequência de lesões induzidas em mtDNA por UVA, bem como alterações no número de cópias (mtDNA-cn). Avaliamos também os níveis de expressão do fator de transcrição mitocondrial A (TFAM) em linhagens mutadas em DNA pol eta e complementadas com o gene POLH selvagem, uma vez que a expressão de TFAM correlaciona diretamente com os níveis de mtDNA. 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Resultados preliminares não apontaram para uma expressão diferencial nos níveis de TFAM em ambas as linhagens, indicando que o mtDNA-cn possa estar sendo regulado por outros mecanismos, o que cabe investigação adicional afim de explicar as diferenças observadas.About 95% of the ultraviolet (UV) radiation that reaches the Earth\'s surface corresponds to UVA light (315440 nm). UVA radiation induces DNA damage through both direct and indirect mechanisms via photon absorption or activation of intracellular chromophores. One of the leading cellular responses to UVA-induced DNA damage is translesion synthesis, which enables efficient replicative bypass over DNA lesions such as pyrimidine dimers and 8-oxoGuanine—some of the main lesions induced, directly and indirectly, respectively, by UVA. In human cells, DNA polymerase η (DNA pol eta) is primarily responsible for translesion synthesis of UV-induced damage. Recent studies have shown that human cells deficient in DNA pol eta exhibit basal redox imbalance, which is exacerbated after UVA exposure. Since mitochondria play a central role in cellular redox balance, we hypothesized that cells deficient in DNA pol eta exhibit mitochondrial genomic instability when exposed to UVA. Thus, the aim of this study was to determine the frequency of lesions induced in mtDNA by UVA, as well as changes in copy number (mtDNAcn). We also evaluated the expression levels of mitochondrial transcription factor A (TFAM) in cell lines mutated for DNA pol eta and complemented with the wild-type POLH gene, since TFAM expression directly correlates with mtDNA levels. We found that DNA pol eta-deficient cells exhibit higher basal mtDNA-cn compared to complemented cells, suggesting a possible compensatory mechanism for the redox imbalance resulting from the absence of DNA pol eta. On the other hand, UVA treatment did not alter mtDNA-cn in any of the cell lines. When exposed to UVA, DNA pol eta-mutated cells also exhibited more mtDNA lesions than complemented cells. However, both cell lines demonstrated efficient repair of the induced lesions. Taken together, these results suggest that mtDNA is a relevant target for the biological effects of UVA in DNA pol etadeficient cells, but that these cells are still capable of efficiently repairing the UVA-induced lesions. Preliminary results did not indicate differential TFAM levels between the two lines, suggesting that mtDNA-cn may be regulated by other mechanisms, which warrants further investigation to explain the observed differences.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSouza-Pinto, Nadja Cristhina deAlmeida, Daiana da Silva de2025-10-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-24022026-152742/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-02-27T19:33:02Zoai:teses.usp.br:tde-24022026-152742Biblioteca 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:27212026-02-27T19:33:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Cerca de 95% da radiação ultravioleta (UV) que atinge a superfície terrestre corresponde à luz UVA (315-440 nm). A radiação UVA induz danos ao DNA por mecanismos diretos e indiretos pela absorção de fótons e pela interação com cromóforos celulares. Nesse contexto, um mecanismo importante nas respostas celulares ao UVA é a síntese translesão, que possibilita o bypass replicativo eficiente sobre lesões em DNA como dímeros de pirimidina e 8-oxoGuanina, algumas das principais lesões induzidas direta e indiretamente por UVA. Em células humanas, a DNA polimerase η (DNA pol eta) é, majoritariamente, a principal responsável pela síntese translesão de danos induzidos por UV. Estudos recentes mostraram que células humanas deficientes em DNA pol eta apresentam desbalanço redox basal, que é exacerbado após exposição a UVA. Como a mitocôndria exerce um papel central no balanço redox celular, hipotetizamos que células deficientes em DNA pol eta apresentam instabilidade genômica mitocondrial quando expostas ao UVA. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar a frequência de lesões induzidas em mtDNA por UVA, bem como alterações no número de cópias (mtDNA-cn). Avaliamos também os níveis de expressão do fator de transcrição mitocondrial A (TFAM) em linhagens mutadas em DNA pol eta e complementadas com o gene POLH selvagem, uma vez que a expressão de TFAM correlaciona diretamente com os níveis de mtDNA. Os resultados indicam que células deficientes em DNA pol eta apresentam maior mtDNA-cn basal em relação às complementadas, sugerindo um possível mecanismo compensatório ao desequilíbrio redox consequente à ausência de DNA pol eta. Por outro lado, o tratamento com UVA não alterou o mtDNA-cn em nenhuma das linhagens. Quando expostas à UVA, células mutadas em DNA pol eta também apresentaram mais lesões em mtDNA do que células complementadas. No entanto, ambas as linhagens apresentaram reparo eficiente das lesões induzidas. Em conjunto, esses resultados sugerem que o mtDNA é um alvo relevante para os efeitos biológicos de UVA em células deficientes em DNA pol eta, mas que essascélulas ainda são capazes de reparar as lesões induzidas eficientemente. Resultados preliminares não apontaram para uma expressão diferencial nos níveis de TFAM em ambas as linhagens, indicando que o mtDNA-cn possa estar sendo regulado por outros mecanismos, o que cabe investigação adicional afim de explicar as diferenças observadas. |
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