Dissertação

{en_GB=Unravelling the role of NANOG in the regulation of priming gene expression} {} EVALUATED

{pt=O fator de transcrição NANOG exibe uma expressão heterogénea nas células estaminais embrionárias de murganho (CEE). Esta variabilidade surge de flutuações estocásticas em cada célula, o que cria “janelas de oportunidade” para estas explorarem a pluripotência. As células baixo-NANOG (“lineage-primed”) são mais suscetíveis a diferenciarem e exibem uma maior expressão de “genes linhagem”, do que as células elevado-NANOG. Contudo, desconhece-se como o NANOG controla a saída da pluripotência das CEE. Estudos revelaram que o NANOG interage com o Polycomb complexo repressivo 2 (PRC2) e a translocação ten-eleven 1 (TET1), responsáveis pela trimetilação do H3H27 e pela demetilação do DNA, respetivamente. Além disso, os genes “upregulated” nas células baixo-NANOG (“genes priming”, que incluem os de linhagem) ligam-se ao PRC2. Deste modo, formulou-se a hipótese de que o NANOG reprime a expressão de “genes priming” através da regulação de PRC2 e TET1, mas como? De forma a desvendar estes mecanismos, as linhas celulares E14tg2a e Nd (com repórter Nanog:VNP) foram cultivadas em “Soro/LIF”. As CEE foram incubadas com GSK343, um inibidor do PRC2, e ácido ascórbico (AA), um promotor das TET1. De seguida, a expressão dos “genes priming” foi avaliada através de single-molecule RNA FISH. De acordo com resultados preliminares, agora confirmados, GSK343 aumenta a expressão de “genes linhagem” nas células elevado-Nanog, enquanto AA diminui. Desta forma, propõem-se que o NANOG forme um complexo com a TET1, que ao manter um estado hipometilado, contribui para o recrutamento de PRC2 e para a repressão da expressão dos “genes linhagem”., en=The transcription factor NANOG exhibits a heterogeneous expression in pluripotent mouse embryonic stem (mES) cells, both at mRNA and protein levels. This variety appears to arise from stochastic fluctuations in NANOG expression in individual mES cells, creating windows of opportunity to explore pluripotency. Low-NANOG cells, in a “lineage-primed” state, are more susceptible to commit to differentiation and express higher levels of lineage-affiliated genes than high-NANOG cells. However, it is not clear how NANOG controls the exit of mES cells from pluripotency. Recent studies revealed that NANOG might interact with polycomb repressive complex 2 (PRC2) and ten-eleven translocation 1 (TET1), responsible for H3K27 trimethylation and DNA demethylation, respectively. Moreover, genes upregulated in low-NANOG cells, denoted as priming genes, which include lineage-affiliated genes, are enriched for binding signatures in PRC2. Thus, it was hypothesized that NANOG represses priming gene expression by regulating PRC2 and TET1, but how? To unravel these mechanisms, the cell lines E14tg2a and Nd (with a Nanog:VNP reporter) were cultured in pluripotent “Serum/LIF” conditions. mES cells were incubated with GSK343, an inhibitor of PRC2 activity, and Ascorbic Acid (AA), a promoter of TET1. Afterwards, the effects on the expression of priming genes were evaluated using single-molecule RNA FISH. In accordance with preliminary data, now confirmed, GSK343 increases lineage-affiliated gene expression in high-Nanog cells, whilst AA decreases. Thus, it is proposed that NANOG forms a complex with TET1, which by maintaining a hypomethylated state, contributes to PRC2 recruitment and, consequently, to the silencing of lineage-affiliated gene expression.}
{pt=NANOG, células estaminais embrionárias, pluripotência, heterogeneidade, PRC2, TET1., en=NANOG, embryonic stem cells, pluripotency, heterogeneity, PRC2, TET1.}

Novembro 9, 2016, 10:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Domingos Manuel Pinto Henrique

Instituto de Medicina Molecular – Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa

Doutor

ORIENTADOR

Maria Margarida Fonseca Rodrigues Diogo

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Auxiliar