Developmental switch on the signaling for cardiomyocyte death: Insights into the regulation of apoptotic gene expression and into the control of DNA fragmentation

L'apoptosi s'ha considerat un factor important en el control del balanç entre proliferació cel·lular, diferenciació i mort durant el desenvolupament. La regulació de l'apoptosi és un factor clau per aconseguir aquest balanç, eliminant cèl·lules innecessàries o malmeses que, d'alt...

ver descrição completa

Detalhes bibliográficos
Autor: Zhang, Jisheng
Formato: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2009
País:España
Recursos:Varias* (Consorci de Biblioteques Universitáries de Catalunya, Centre de Serveis Científics i Acadèmics de Catalunya)
Repositorio:Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya
OAI Identifier:oai:recercat.cat:10459.1/63606
Acesso em linha:http://www.tdx.cat/TDX-0125110-162759
http://hdl.handle.net/10803/8102
http://hdl.handle.net/10459.1/63606
Access Level:acceso abierto
Palavra-chave:ADN
cardiomiòcits postnatals
proliferació cel·lular
apoptosi
Bioquímica i Biologia Molecular
57
577
id ES_a53b006f89fb57cd6992550c4fbf7306
oai_identifier_str oai:recercat.cat:10459.1/63606
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Developmental switch on the signaling for cardiomyocyte death: Insights into the regulation of apoptotic gene expression and into the control of DNA fragmentation
title Developmental switch on the signaling for cardiomyocyte death: Insights into the regulation of apoptotic gene expression and into the control of DNA fragmentation
spellingShingle Developmental switch on the signaling for cardiomyocyte death: Insights into the regulation of apoptotic gene expression and into the control of DNA fragmentation
Zhang, Jisheng
ADN
cardiomiòcits postnatals
proliferació cel·lular
apoptosi
Bioquímica i Biologia Molecular
57
577
title_short Developmental switch on the signaling for cardiomyocyte death: Insights into the regulation of apoptotic gene expression and into the control of DNA fragmentation
title_full Developmental switch on the signaling for cardiomyocyte death: Insights into the regulation of apoptotic gene expression and into the control of DNA fragmentation
title_fullStr Developmental switch on the signaling for cardiomyocyte death: Insights into the regulation of apoptotic gene expression and into the control of DNA fragmentation
title_full_unstemmed Developmental switch on the signaling for cardiomyocyte death: Insights into the regulation of apoptotic gene expression and into the control of DNA fragmentation
title_sort Developmental switch on the signaling for cardiomyocyte death: Insights into the regulation of apoptotic gene expression and into the control of DNA fragmentation
dc.creator.none.fl_str_mv Zhang, Jisheng
author Zhang, Jisheng
author_facet Zhang, Jisheng
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Sanchis, Daniel
Universitat de Lleida. Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques
dc.subject.none.fl_str_mv ADN
cardiomiòcits postnatals
proliferació cel·lular
apoptosi
Bioquímica i Biologia Molecular
57
577
topic ADN
cardiomiòcits postnatals
proliferació cel·lular
apoptosi
Bioquímica i Biologia Molecular
57
577
description L'apoptosi s'ha considerat un factor important en el control del balanç entre proliferació cel·lular, diferenciació i mort durant el desenvolupament. La regulació de l'apoptosi és un factor clau per aconseguir aquest balanç, eliminant cèl·lules innecessàries o malmeses que, d'altra manera, podrien tenir efectes adversos per l'organisme. Durant la darrera dècada, molts treballs han demostrat que la senyalització per apoptosi té una funció vital per la morfogènesi del cor. Malgrat això, existeix controvèrsia sobre la implicació de les caspases en la mort dels cardiomiòcits en l'individu adult. Així, l'anàlisi de la regulació de l'apoptosi des d'una perspectiva de desenvolupament podria millorar el nostre coneixement sobre la funció de l'apoptosi al cor. Per tant, els nostres principals objectius han estat caracteritzar la regulació de l'expressió dels gens apoptòtics durant el desenvolupament cardíac i la identificació de les vies alternatives implicades al dany del teixit cardíac. Vàrem analitzar l'expressió de proteïnes implicades al control de la via de mort cel·lular dependent de caspases en teixits provinents de rates de diferents edats entre l'embrió i l'estadi adult. Els gens implicats en l'activació de l'apoptosi es troben fortament silenciats al cor adult i, la major part d'ells, també al cervell, però no al fetge. Les excepcions varen ser Caspasa-2, l'expressió de la qual es reprimeix a tots els teixits estudiats durant la fase embrional, i Bax i Bak, que es silencien en tots els teixits durant el període perinatal. L'expressió de la caspasa iniciadora Caspasa-9 i les caspases executores Caspasa-3 i Caspasa-7 es troba reprimida al cor i cervell postnatals. En relació amb els gens anti-apoptòtics, Bcl-2 es silencia al cor i el cervell durant el desenvolupament i no es va detectar al fetge, mentre que Bcl-XL s'expressa a tots els teixits fins l'estadi adult. Mitjançant l'anàlisi per RT-PCR semiquantitativa vàrem poder observar que la reducció en l'abundància de les proteïnes apoptòtiques durant el desenvolupament té lloc de forma paral·lela amb la reducció en els nivells dels seus mRNA. Durant la isquèmia experimental o el tractament amb la droga pro-apoptòtica estaurosporina, l'activació de la caspasa executora Caspasa-3 va observar-se només als cardiomiòcits embrionaris, però no als cardiomiòcits postnatals o adults. A més a més, la isquèmia va induir fragmentació de l'ADN que no es va poder evitar afegint inhibidors de caspases a cardiomiòcits postnatals en cultiu, que ja expressen nivells molt baixos d'aquests gens. Per continuar amb la investigació sobre la mort dels cardiomiòcits postnatals i el canvi d'una via dependent de caspases a una via independent de caspases durant el desenvolupament del cor, vàrem analitzar el possible rol de diverses DNAses que podrien estar implicades al dany a l'ADN durant la isquèmia. La repressió experimental en cultiu del gen Endonucleasa G (EndoG), que codifica per una nucleasa mitocondrial, va bloquejar la degradació de l'ADN durant la isquèmia, demostrant que EndoG té una funció molt important en aquest esdeveniment, de forma independent a les caspases. La sortida d'EndoG del mitocondri és un pas important per a la fragmentació de l'ADN als cardiomiòcits. Hem demostrat que Bcl -XL és capaç de bloquejar i Bnip3 contribueix a l'alliberament d'EndoG del mitocondri i, així, tenen efectes contraposats en la fragmentació de l'ADN durant la isquèmia als cardiomiòcits diferenciats. També vàrem iniciar l'anàlisi dels mecanismes que controlen l'expressió i silenciament dels gens apoptòtics al cor. Vàrem analitzar la contribució de dos candidats, E2F i les proteïnes d'unió a tractes de polipirimidines (PTB). Al cor, l'expressió d'E2F i PTB es redueix durant el desenvolupament, de forma paral·lela als gens apoptòtics. Malgrat això, l'anàlisi de l'expressió de gens apoptòtics a ratolins deficients per E2F1, E2F2 o tots dos gens no va mostrar cap canvi en relació amb els nivells d'expressió als seus respectius animals control ni durant l'estadi embrional ni durant el desenvolupament postnatal. Aquests resultats varen descartar que E2F tinguin una funció rellevant en el control de l'expressió dels gens apoptòtics al cor, a diferència del que s'ha observat en línies cel·lulars tumorals. D'altra banda, vàrem trobar que, en cardiomiòcits neonatals, que expressen nivells molt baixos de PTB, la sobrexpressió de PTB1 o PTB4 va induir la reexpressió de molts gens apoptòtics, incloent Apaf-1, les caspases-9 i -3, i Bid. A més a més, els cardiomiòcits sobre-expressors de PTB varen patir major dany a l'ADN durant la isquèmia que els cardiomiòcits control i aquest increment podia ser inhibit mitjançant inhibidors de caspases fins a nivells similars als de cèl·lules no sobreexpressores. Això suggereix que la recuperació de l'expressió de PTB, probablement implicant l'increment de l'expressió de gens apoptòtics, va induir un canvi a un mecanisme implicant les caspases. La re-expressió de PTB va induir un increment en la quantitat de proteïnes apoptòtiques sense afectar els nivells dels seus respectius mRNA. Els assaigs luciferasa (Luc) en cardiomiòcits normals i sobre-expressors de PTB, utilitzant plàsmids bicistrònics en els quals es va integrar la regió 5'-no codificant (5'-UTR) dels transcrits d'Apaf-1 o Caspasa-3 entre LucRenilla i LucFirefly, varen demostrar un increment en l'activitat LucFirefly quan qualsevol de les dues 5'-UTR es trobava present, comparat amb els nivells control. Aquests resultats suggereixen que PTB indueixen traducció per la via Internal Ribosolmal Entry Site (IRES), que requereix certes seqüències a les regions 5'-UTR dels gens implicats.
publishDate 2009
dc.date.none.fl_str_mv 2009
2010
2010
2011
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://www.tdx.cat/TDX-0125110-162759
http://hdl.handle.net/10803/8102
http://hdl.handle.net/10459.1/63606
url http://www.tdx.cat/TDX-0125110-162759
http://hdl.handle.net/10803/8102
http://hdl.handle.net/10459.1/63606
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
language_invalid_str_mv Inglés
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat de Lleida
publisher.none.fl_str_mv Universitat de Lleida
dc.source.none.fl_str_mv TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
reponame:Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya
instname:Varias* (Consorci de Biblioteques Universitáries de Catalunya, Centre de Serveis Científics i Acadèmics de Catalunya)
instname_str Varias* (Consorci de Biblioteques Universitáries de Catalunya, Centre de Serveis Científics i Acadèmics de Catalunya)
reponame_str Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya
collection Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869415597893222400
spelling Developmental switch on the signaling for cardiomyocyte death: Insights into the regulation of apoptotic gene expression and into the control of DNA fragmentationZhang, JishengADNcardiomiòcits postnatalsproliferació cel·lularapoptosiBioquímica i Biologia Molecular57577L'apoptosi s'ha considerat un factor important en el control del balanç entre proliferació cel·lular, diferenciació i mort durant el desenvolupament. La regulació de l'apoptosi és un factor clau per aconseguir aquest balanç, eliminant cèl·lules innecessàries o malmeses que, d'altra manera, podrien tenir efectes adversos per l'organisme. Durant la darrera dècada, molts treballs han demostrat que la senyalització per apoptosi té una funció vital per la morfogènesi del cor. Malgrat això, existeix controvèrsia sobre la implicació de les caspases en la mort dels cardiomiòcits en l'individu adult. Així, l'anàlisi de la regulació de l'apoptosi des d'una perspectiva de desenvolupament podria millorar el nostre coneixement sobre la funció de l'apoptosi al cor. Per tant, els nostres principals objectius han estat caracteritzar la regulació de l'expressió dels gens apoptòtics durant el desenvolupament cardíac i la identificació de les vies alternatives implicades al dany del teixit cardíac. Vàrem analitzar l'expressió de proteïnes implicades al control de la via de mort cel·lular dependent de caspases en teixits provinents de rates de diferents edats entre l'embrió i l'estadi adult. Els gens implicats en l'activació de l'apoptosi es troben fortament silenciats al cor adult i, la major part d'ells, també al cervell, però no al fetge. Les excepcions varen ser Caspasa-2, l'expressió de la qual es reprimeix a tots els teixits estudiats durant la fase embrional, i Bax i Bak, que es silencien en tots els teixits durant el període perinatal. L'expressió de la caspasa iniciadora Caspasa-9 i les caspases executores Caspasa-3 i Caspasa-7 es troba reprimida al cor i cervell postnatals. En relació amb els gens anti-apoptòtics, Bcl-2 es silencia al cor i el cervell durant el desenvolupament i no es va detectar al fetge, mentre que Bcl-XL s'expressa a tots els teixits fins l'estadi adult. Mitjançant l'anàlisi per RT-PCR semiquantitativa vàrem poder observar que la reducció en l'abundància de les proteïnes apoptòtiques durant el desenvolupament té lloc de forma paral·lela amb la reducció en els nivells dels seus mRNA. Durant la isquèmia experimental o el tractament amb la droga pro-apoptòtica estaurosporina, l'activació de la caspasa executora Caspasa-3 va observar-se només als cardiomiòcits embrionaris, però no als cardiomiòcits postnatals o adults. A més a més, la isquèmia va induir fragmentació de l'ADN que no es va poder evitar afegint inhibidors de caspases a cardiomiòcits postnatals en cultiu, que ja expressen nivells molt baixos d'aquests gens. Per continuar amb la investigació sobre la mort dels cardiomiòcits postnatals i el canvi d'una via dependent de caspases a una via independent de caspases durant el desenvolupament del cor, vàrem analitzar el possible rol de diverses DNAses que podrien estar implicades al dany a l'ADN durant la isquèmia. La repressió experimental en cultiu del gen Endonucleasa G (EndoG), que codifica per una nucleasa mitocondrial, va bloquejar la degradació de l'ADN durant la isquèmia, demostrant que EndoG té una funció molt important en aquest esdeveniment, de forma independent a les caspases. La sortida d'EndoG del mitocondri és un pas important per a la fragmentació de l'ADN als cardiomiòcits. Hem demostrat que Bcl -XL és capaç de bloquejar i Bnip3 contribueix a l'alliberament d'EndoG del mitocondri i, així, tenen efectes contraposats en la fragmentació de l'ADN durant la isquèmia als cardiomiòcits diferenciats. També vàrem iniciar l'anàlisi dels mecanismes que controlen l'expressió i silenciament dels gens apoptòtics al cor. Vàrem analitzar la contribució de dos candidats, E2F i les proteïnes d'unió a tractes de polipirimidines (PTB). Al cor, l'expressió d'E2F i PTB es redueix durant el desenvolupament, de forma paral·lela als gens apoptòtics. Malgrat això, l'anàlisi de l'expressió de gens apoptòtics a ratolins deficients per E2F1, E2F2 o tots dos gens no va mostrar cap canvi en relació amb els nivells d'expressió als seus respectius animals control ni durant l'estadi embrional ni durant el desenvolupament postnatal. Aquests resultats varen descartar que E2F tinguin una funció rellevant en el control de l'expressió dels gens apoptòtics al cor, a diferència del que s'ha observat en línies cel·lulars tumorals. D'altra banda, vàrem trobar que, en cardiomiòcits neonatals, que expressen nivells molt baixos de PTB, la sobrexpressió de PTB1 o PTB4 va induir la reexpressió de molts gens apoptòtics, incloent Apaf-1, les caspases-9 i -3, i Bid. A més a més, els cardiomiòcits sobre-expressors de PTB varen patir major dany a l'ADN durant la isquèmia que els cardiomiòcits control i aquest increment podia ser inhibit mitjançant inhibidors de caspases fins a nivells similars als de cèl·lules no sobreexpressores. Això suggereix que la recuperació de l'expressió de PTB, probablement implicant l'increment de l'expressió de gens apoptòtics, va induir un canvi a un mecanisme implicant les caspases. La re-expressió de PTB va induir un increment en la quantitat de proteïnes apoptòtiques sense afectar els nivells dels seus respectius mRNA. Els assaigs luciferasa (Luc) en cardiomiòcits normals i sobre-expressors de PTB, utilitzant plàsmids bicistrònics en els quals es va integrar la regió 5'-no codificant (5'-UTR) dels transcrits d'Apaf-1 o Caspasa-3 entre LucRenilla i LucFirefly, varen demostrar un increment en l'activitat LucFirefly quan qualsevol de les dues 5'-UTR es trobava present, comparat amb els nivells control. Aquests resultats suggereixen que PTB indueixen traducció per la via Internal Ribosolmal Entry Site (IRES), que requereix certes seqüències a les regions 5'-UTR dels gens implicats.Universitat de LleidaSanchis, DanielUniversitat de Lleida. Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques2011201020092010info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://www.tdx.cat/TDX-0125110-162759http://hdl.handle.net/10803/8102http://hdl.handle.net/10459.1/63606TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunyainstname:Varias* (Consorci de Biblioteques Universitáries de Catalunya, Centre de Serveis Científics i Acadèmics de Catalunya)InglésADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:recercat.cat:10459.1/636062026-05-29T05:05:01Z
score 15,811543

Registos relacionados