Supraorganização e extensibilidade da cromatina, e composição nuclear em celulas de camundongo
| Autor: | Moraes, Alberto da Silva |
|---|---|
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2008 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Repositório Institucional da UnicampUniversidade Estadual de CampinasUNICAMP. |
| Druh dokumentu: | Doctoral Thesis |
| Popis: | Orientador: Maria Luiza Silveira Mello Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Made available in DSpace on 2018-08-10T21:08:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_AlbertodaSilva_D.pdf: 18240611 bytes, checksum: 0c094268046690a939c185449986f74f (MD5) Previous issue date: 2008 Envelhecimento pode ser definido como as mudanças sofridas por um organismo ao longo do tempo. Esse processo, em biologia, é denominado senescência. A senescência celular é um fenômeno observado em células isoladas, e tem sido estudada tipicamente em células em cultura. Sua ocorrência in vivo foi observada em alguns tecidos de mamíferos. As mudanças na estrutura e organização da cromatina que ocorrem em células senescentes incluem, aumento na resistência da cromatina à digestão por nucleases e acúmulo de modificações de histonas e proteínas associadas à heterocromatina. Embora nem todas as células em um organismo envelhecido estejam em estado de senescência, espera-se que mudanças na estrutura e organização da cromatina ocorram. A restrição calórica é a única intervenção conhecida que tem a capacidade de estender o tempo de vida em mamíferos. Após uma dieta de restrição calórica ou jejum muitos genes, cuja expressão encontra-se alterada em animais idosos, têm sua expressão restabelecida aos níveis observados em animais jovens. Acredita-se que mudanças na cromatina também possam ocorrer durante o jejum, e que induzam mudanças no nível de expressão de diversos genes. No presente trabalho, buscando-se alterações na organização da cromatina em hepatócitos de camundongo ao longo do envelhecimento ou submetidos ao jejum, observou-se um aumento das propriedades viscoelásticas da cromatina ao longo do envelhecimento, de acordo com as mudanças na habilidade dessa cromatina em formar fibras estendidas de cromatina. Essas diferenças foram acompanhadas por um desempacotamento da cromatina. Observou-se também que essa viscoelasticidade da cromatina era dependente principalmente de interações desta com a matriz nuclear, e que cópias de genes cuja atividade transcricional não é mais requerida, ou requerida em um nível menor em animais idosos, podem desligar-se temporariamente da matriz nuclear. Mudanças nas propriedades viscoelásticas da cromatina e no seu grau de compactação já haviam sido observadas previamente em animais em jejum. Apesar disso, no presente trabalho, nenhuma diferença com relação à interação dos genes rDNA com a matriz nuclear foi encontrada em animais em jejum. Contudo, independente da condição fisiológica, o DNA aderido à matriz nuclear parece ser rico em genes, enquanto as seqüências heterocromáticas, pobres em genes, geralmente são encontradas tanto associadas com a matriz nuclear quanto dissociadas desta (cuidado com essa conclusão. Está forte). Em hepatócitos de animais idosos foi observado acúmulo de marcadores heterocromáticos (modificações de histonas) e de outras proteínas (proteínas formadoras de heterocromatina e glicoproteínas presentes principalmente nos cromocentros), assim como diminuição das modificações de histonas associadas com transcrição ativa. Todas essas modificações estão relacionadas com alterações na síntese de RNA já relatadas para animais idosos, e são uma evidência de que o controle da expressão gênica, a organização e a composição da cromatina estão intimamente relacionados. Em um outro tipo celular como espermatozóides de camundongo, uma diferente organização nuclear levou a propriedades diferenciadas de sua cromatina com relação às suas propriedades viscoelásticas (aumentadas). Tais diferenças possivelmente estejam relacionadas com um padrão modificado de expressão gênica, uma vez que em espermatozóides, a atividade transcricional é nula ou quase ausente Aging may be defined as the changes that take place in an organism with time. This process, in biology, is called senescence. Cellular senescence is observed in isolated cells, and has been studied typically in cultured cells, but its occurrence in vivo has been shown only in some mammalian tissues. Chromatin changes that take place with cellular senescence include increase in the resistance of chromatin to nuclease digestion and accumulation of histone modifications and non-histone proteins associated with heterochromatin. Although not all cells in an aged organism are subjected to cellular senescence, it is expected that changes in the chromatin structure and organization still occur. Caloric restriction is the only intervention known to extend life span in mammals. It has been shown that many genes whose expression pattern is altered in aged animals can be reverted to the levels observed in young animals after a caloric restriction diet or complete food withdrawal. Changes in chromatin structure may occur during the starvation period to induce changes in the expression level of several genes. With the aim of screening for alterations in the chromatin organization in mouse hepatocyte nuclei with aging or following starvation, we observed an increase in the viscoelastic properties of chromatin with aging, in terms of changes in the ability of this chromatin to form extended chromatin fibers after a lysis treatment in liver imprints on histological slides. These differences were accompanied by chromatin unpackage. Most of the viscoelasticity of the chromatin were dependent on its interactions with the nuclear matrix, and copies of genes whose transcription are no longer required in aged animals, tended to detach from the nuclear matrix. Changes in the viscoelastic properties and packing degree of chromatin had been shown previously in starved animals. However, no differences regarding this feature were seen in the present work. Nevertheless, regardless the physiological condition, DNA attached to the nuclear matrix seems to be gene-rich, while heterochromatic gene-poor regions were found both attached and detached from the nuclear matrix. We observed accumulation of heterochromatic marks (histone modifications) and non-histone proteins (heterochromatin proteins and glycoproteins present mainly in the chromocenters), as well as decreased histone modifications associated with transcription in hepatocyte nuclei of aged mice. All these changes are related to altered RNA synthesis observed in aged animals and are an evidence of the strong relationship between chromatin organization, composition, and control of gene expression. In another cell type, mouse sperm cells, its nuclear organization lead to different chromatin properties regarding its viscoelastic properties (increased). These differences are possibly related to a modified pattern of gene expression since gene transcription is almost or completely absent in sperm cells Doutorado Biologia Celular Doutor em Biologia Celular e Estrutural |
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