Rol de los ARN no codificantes en la respuesta al estrés oxidativo en condiciones fisiológicas y en el cáncer

Long non-coding RNAs transcribed from telomeres, known as TERRA\n(telomeric repeat-containing RNA), are associated with telomere and genome\nstability. TERRA expression is elevated in human cancer tissues, however little is\nknown about their function. Oxidative stress damages biomolecules and activ...

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Autor principal: Galigniana, Natalia Maricel
Otros Autores: Galleano, Mónica
Formato: Tesis doctoral acceptedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Facultad de Farmacia y Bioquímica 2018
Materias:
Terra
Telómetros
Estrés oxidativo
Transición epitelio-mesenquimal
Cáncer
Ciencias de la vida
Acceso en línea:http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=posgraafa&cl=CL1&d=HWA_6304
http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/collect/posgraafa/index/assoc/HWA_6304.dir/6304.PDF
Aporte de:
Repositorio Digital de la Universidad de Buenos Aires (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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description Long non-coding RNAs transcribed from telomeres, known as TERRA\n(telomeric repeat-containing RNA), are associated with telomere and genome\nstability. TERRA expression is elevated in human cancer tissues, however little is\nknown about their function. Oxidative stress damages biomolecules and activates\nsignaling cascades involved in cell proliferation, apoptosis, and metastasis. Since\ntelomeres are prone to oxidative damage leading to their dysfunction, the objective\nof the present work is to characterize TERRA expression in oxidative stress, the\nmechanisms involved and its relevance in EMT. H2O2 induces TERRA expression in\nHEK-293T cells, and is prevented by antioxidant treatment. It was reported ROS are\nincreased in brown (BAT) but not in white adipose tissue of mice exposed to cold.\nImportantly, we found increased TERRAs only in BAT of mice exposed to cold. In\nHEK-293T cells exposed to H2O2, ChIP shows that chromatin landscape is modified\nfavoring telomere transcription. TERRAs interact with HP1?/?, both proteins found\nrecruited to subtelomeres. HP1? interacts with transcriptional machinery and\nnuclear pore complex proteins, suggesting they are involved in TERRA regulation.\nTERRA induction is lost 1-2h after removal of H2O2 from culture medium,\nsuggesting they have protective functions. This is supported by rapid increase of\nTERRA upon a second H2O2 challenge. PKA inhibitor H89 blocks the increase of\nTERRA induced by H2O2, suggesting that PKA controls TERRA induction.\nTreatment of cells with drugs that disturb cytoskeleton integrity or growing cells on\nsurfaces of different stiffness that generate differential cytoskeleton organization\nalso modifies TERRA levels. In fact, cytoskeleton rearrangements of EMTtransformed\nNMuMG cells associate with higher TERRAs and lack response to\nH2O2, mimicking what occurs in breast cancer cells that exhibit telomere dysfunction\nevidenced by confocal microscopy. In summary, we show that TERRAs are induced\nin response to oxidative stress and during EMT, being potentially novel early\nmarkers of cancer progression.
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In\nHEK-293T cells exposed to H2O2, ChIP shows that chromatin landscape is modified\nfavoring telomere transcription. TERRAs interact with HP1?/?, both proteins found\nrecruited to subtelomeres. HP1? interacts with transcriptional machinery and\nnuclear pore complex proteins, suggesting they are involved in TERRA regulation.\nTERRA induction is lost 1-2h after removal of H2O2 from culture medium,\nsuggesting they have protective functions. This is supported by rapid increase of\nTERRA upon a second H2O2 challenge. PKA inhibitor H89 blocks the increase of\nTERRA induced by H2O2, suggesting that PKA controls TERRA induction.\nTreatment of cells with drugs that disturb cytoskeleton integrity or growing cells on\nsurfaces of different stiffness that generate differential cytoskeleton organization\nalso modifies TERRA levels. In fact, cytoskeleton rearrangements of EMTtransformed\nNMuMG cells associate with higher TERRAs and lack response to\nH2O2, mimicking what occurs in breast cancer cells that exhibit telomere dysfunction\nevidenced by confocal microscopy. In summary, we show that TERRAs are induced\nin response to oxidative stress and during EMT, being potentially novel early\nmarkers of cancer progression. Fil: Galigniana, Natalia Maricel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, Argentina Galleano, Mónica Facultad de Farmacia y Bioquímica Piwien Pilipuk, Graciela Galigniana, Natalia Maricel 2018-12-26 ARNs no codificantes largos transcriptos a partir de los telómeros,\nconocidos como TERRA (telomeric repeat-containing RNA), se asocian a la\nestabilidad telomérica y genómica. Están aumentados en tejidos tumorales\nhumanos y murinos, aunque poco se sabe sobre los mecanismos que subyacen\ndicho aumento y las funciones que cumplen. El estrés oxidativo daña biomoléculas\ny activa vías de señalización asociadas a la proliferación celular, angiogénesis,\napoptosis y metástasis. Los telómeros son regiones del genoma especialmente\nsusceptibles a sufrir daño oxidativo y se ha reportado que la inflamación crónica in\nvivo induce disfunción telomérica por sobreproducción de ROS vía COX-2, lo cual\nes revertido por tratamiento antiinflamatorio ó antioxidante. Consecuentemente,\nlos objetivos de este trabajo de Tesis fueron caracterizar la expresión de los\nTERRA frente al estrés oxidativo, determinar los mecanismos involucrados y\nevaluar su relevancia en la progresión tumoral.\nSe observa que los TERRA se inducen a las 4 h de tratamiento con los\nagentes oxidantes H2O2, NaAsO2 ó butionina sulfoximina en células renales\nembrionarias humanas HEK-293T. El uso del antioxidante N-acetil-L-cisteína\npreviene dicho aumento. Se ha demostrado que hay aumento de ROS en el tejido\nadiposo pardo de ratones expuestos al frío, pero no en el blanco. En el presente\ntrabajo se reporta que los TERRA se inducen sólo en el tejido adiposo pardo de\nratones C57BL/6J luego de 4h de ser expuestos al frío, siendo esta la primer\nevidencia experimental que los TERRA se inducen in vivo en una condición\nfisiológica que cursa con aumento de ROS. Por ChIP se evidenció que el H2O2\ninduce aumento de las marcas de histonas y proteínas asociadas a activa\ntranscripción en la región subtelomérica de las HEK-293T, donde se hallan los\npromotores de los TERRA. Ensayos de RIP muestran que los TERRA interactúan\ncon las proteínas HP1?/?, ambas reclutadas al subtelómero. Ensayos de inmunoprecipitación para estas proteínas sugieren que sólo HP1? interactúa con la\nmaquinaria transcripcional. Se encuentra descripto que las proteínas del poro\nnuclear (Nups) se asocian a genes transcripcionalmente activos, desconociéndose\nlos factores que median su interacción con la cromatina. En este trabajo se\nevidenciaron a las Nups presentes en complejo con HP1? y reclutadas al\nsubtelómero tanto antes como después de la exposición al H2O2, sugiriendo que\nintervienen en la expresión de los TERRA por medio de HP1?.\nLa inducción de los TERRA se revierte 1-2 h luego de haber quitado el H2O2\ndel medio de cultivo. Esta expresión dinámica de los TERRA sugiere que ejercen\nun rol protector. En línea con esta idea, se observa una rápida inducción de\nTERRAs frente a un segundo desafío con H2O2. Ensayos de ChIP sugieren que\nesto es posible gracias a que se conservan en la región subtelomérica las marcas\nepigenéticas que favorecen la transcripción luego de la primera exposición\ntransitoria al H2O2, dejándolos ?preparados? para que sean transcriptos.\nH89, un inhibidor de la PKA, bloquea la inducción de los TERRA por\nexposición al H2O2, sugiriendo que PKA controla su expresión. El uso de drogas\nque alteran la estabilidad de los microtúbulos modula los niveles de los TERRA, al\nigual que ocurre cuando se cultivan células sobre superficies de diferente rigidez\npara modificar la disposición del citoesqueleto. También se observa modulación de\nTERRAs durante la miogénesis, proceso en el que hay una reorganización\ndramática del citoesqueleto. De hecho, los rearreglos del citoesqueleto en células\nNMuMG que atraviesan la transición epitelio-mesenquimal (TEM) por tratamiento\ncon TGF?1, se asocian a inducción de TERRAs y a ausencia de respuesta al\nH2O2, tal como ocurre en las células de adenocarcinoma mamario T47D que\npresentan disfunción telomérica, evidenciado por microscopía confocal. En su\nconjunto, los resultados aportan evidencias que los TERRA se inducen por estrés\noxidativo y durante la TEM, señalando su potencial utilidad como marcadores\ntempranos de progresión tumoral. application/pdf Davio, Carlos Pecci, Adalí Luthy, Isabel Terra Telómetros Estrés oxidativo Transición epitelio-mesenquimal Cáncer spa Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica info:eu-repo/semantics/openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/ Ciencias de la vida Rol de los ARN no codificantes en la respuesta al estrés oxidativo en condiciones fisiológicas y en el cáncer info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/acceptedVersion http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=posgraafa&cl=CL1&d=HWA_6304 http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/collect/posgraafa/index/assoc/HWA_6304.dir/6304.PDF

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