Estudo da região promotora do gene PHEX humano: um gene com expressão alterada na infecção pelo Mycobacterium leprae

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Main Author: Santos, Sabrina da Silva
Publication Date: 2006
Format: Master thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
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Summary: A hanseníase é uma doença infecciosa crônica causada pelo Mycobacterium leprae. Apesar do número de casos registrados de hanseníase no mundo ter reduzido desde 1985, o Brasil é atualmente o quinto pais em prevalecência de hanseníase no mundo, apresentando uma incidência de mais de 49 mil novos casos a cada ano. Os danos aos nervos periféricos constituem a principal conseqüência da infecção pelo M. leprae, resultando na perda da capacidade sensorial e motora dos mesmos. Entretanto, outro aspecto patológico importante da hanseníase são as alterações na estrutura óssea que contribuem para agravar as deformidades físicas características da doença. Estudos recentes sobre a interação entre o M. leprae e as células humanas revelam que o M. leprae regula negativamente a expressão do gene PHEX, uma endopeptidase de membrana plasmática relacionada ao metabolismo de fosfato e que participa do processo de mineralização da matriz óssea. Essa modulação da expressão do gene PHEX pelo M. leprae aponta a proteína PHEX como um possível agente molecular nas osteopatias hansenianas. Os mecanismos utilizados pelo M leprae para a inibição da expressão de PHEX ainda não são conhecidos e para a determinação dos mesmos é importante se estudar a regulação da expressão do gene PHEX. Estes estudos tornam-se complicados, pois a região promotora do gene PHEX humano ainda não foi caracterizada experimentalmente. Assim, o objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar a região promotora do gene PHEX humano. Através da análise por bioinformática de uma seqüência de 4498 bp localizada à frente do início da fase de leitura aberta do gene PHEX humano, identificou-se uma região de 1046 nucleotídeos com grandes possibilidades de corresponder à região promotora deste gene Esta região, bem como um fragmento contendo metade da provável região promotora (546 bp), foram obtidas através de PCR, utilizando iniciadores específicos. Posteriormente partiu-se para a clonagem destes fragmentos para que a potencial função reguladora destas regiões fosse analisada por ensaios de \201Cgene repórter\201D (luciferase). Assim, o fragmento de 546 bp foi clonado no vetor pGL3-Basic (clone-500) e a clonagem do fragmento de 1046 bp está em andamento. Tanto em osteoblastos quanto em células de Schwann o clone -500 não foi capaz de gerar luminosidade, mostrando que a porção de 546 bp do provável promotor não é suficiente para a indução da expressão do gente PHEX humano. A comparação deste resultado com os obtidos com o promotor murino, aonde foi possível identificar a expressão da luciferase mesmo em contructos muito menores do que o nosso clone -500, sugere que a porção mínima necessária para a indução da expressão fé PHEX in vivo varia consideravelmente entre seres humanos e camundongos.
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spelling Santos, Sabrina da SilvaTempone, Antonio JorgePessolani, Maria Cristina Vidal2019-09-23T18:00:03Z2019-09-23T18:00:03Z2006SANTOS, Sabrina da Silva. Estudo da região promotora do gene PHEX humano: um gene com expressão alterada na infecção pelo Mycobacterium leprae. 2006. 86 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Parasitária)-Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2006.https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/35791A hanseníase é uma doença infecciosa crônica causada pelo Mycobacterium leprae. Apesar do número de casos registrados de hanseníase no mundo ter reduzido desde 1985, o Brasil é atualmente o quinto pais em prevalecência de hanseníase no mundo, apresentando uma incidência de mais de 49 mil novos casos a cada ano. Os danos aos nervos periféricos constituem a principal conseqüência da infecção pelo M. leprae, resultando na perda da capacidade sensorial e motora dos mesmos. Entretanto, outro aspecto patológico importante da hanseníase são as alterações na estrutura óssea que contribuem para agravar as deformidades físicas características da doença. Estudos recentes sobre a interação entre o M. leprae e as células humanas revelam que o M. leprae regula negativamente a expressão do gene PHEX, uma endopeptidase de membrana plasmática relacionada ao metabolismo de fosfato e que participa do processo de mineralização da matriz óssea. Essa modulação da expressão do gene PHEX pelo M. leprae aponta a proteína PHEX como um possível agente molecular nas osteopatias hansenianas. Os mecanismos utilizados pelo M leprae para a inibição da expressão de PHEX ainda não são conhecidos e para a determinação dos mesmos é importante se estudar a regulação da expressão do gene PHEX. Estes estudos tornam-se complicados, pois a região promotora do gene PHEX humano ainda não foi caracterizada experimentalmente. Assim, o objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar a região promotora do gene PHEX humano. Através da análise por bioinformática de uma seqüência de 4498 bp localizada à frente do início da fase de leitura aberta do gene PHEX humano, identificou-se uma região de 1046 nucleotídeos com grandes possibilidades de corresponder à região promotora deste gene Esta região, bem como um fragmento contendo metade da provável região promotora (546 bp), foram obtidas através de PCR, utilizando iniciadores específicos. Posteriormente partiu-se para a clonagem destes fragmentos para que a potencial função reguladora destas regiões fosse analisada por ensaios de \201Cgene repórter\201D (luciferase). Assim, o fragmento de 546 bp foi clonado no vetor pGL3-Basic (clone-500) e a clonagem do fragmento de 1046 bp está em andamento. Tanto em osteoblastos quanto em células de Schwann o clone -500 não foi capaz de gerar luminosidade, mostrando que a porção de 546 bp do provável promotor não é suficiente para a indução da expressão do gente PHEX humano. A comparação deste resultado com os obtidos com o promotor murino, aonde foi possível identificar a expressão da luciferase mesmo em contructos muito menores do que o nosso clone -500, sugere que a porção mínima necessária para a indução da expressão fé PHEX in vivo varia consideravelmente entre seres humanos e camundongos.Leprosy is a chronic infectious disease caused by Mycobacterium leprae. Although the global number of leprosy registered cases has decreased since 1985, Brazil is still the fifth country in prevalence of the disease in the world, presenting an incidence of more than 49.000 new cases per year. Peripheral nerve damage is the most important consequence of leprosy leading to sensitiveness and motor loss of the infected nerves. Another important pathological aspect is the frequent incidence of bone alterations that contribute to the physical deformities that are hallmarks of the disease. Recent studies focused on the interaction of M. leprae with human cells have shown that M. leprae is able to down regulate the expression of PHEX. This gene codes for a membrane endopeptidase related to the phosphate metabolism, which is involved in the mineralization of the bone extracellular matrix. The modulation of PHEX gene expression by the M. leprae points PHEX as a possible molecular agent of the bone alterations seen in leprosy. In order to define the mechanisms used by M. leprae to inhibit PHEX expression, studies on the regulation of PHEX gene expression are required. These studies have been hampered by the fact that the promoter region of the human PHEX gene has not been experimentally characterized. The aim of the present work was to identify and characterize the promoter region of the human PHEX gene. By using bioinformatic tools, the analysis of a sequence of 4498 bp located in front of PHEX open reading frame allowed the identification of a region of 1046 nucleotides that probably corresponds to the promoter of this gene. This region as well as a smaller region containing half of the putative promoter (546 bp) were amplified by PCR using specific primers. The fragment of 546 bp was successfully cloned in the pGL3-Basic vector (-500 clone) and the cloning of the fragment of 1046 bp is in progress. The potential regulating function of the region of 546 bp was analyzed using luciferase gene reporter assays. The -500 clone was not able to generate luminosity in osteoblasts and Schwann cells, indicating that the portion of 546 bp of the putative promoter is not sufficient for the induction of human PHEX gene expression. A comparison of our results with those obtained with the murine promoter, in which luciferase expression was achieved with fragments shorter than 546 bp, suggests that the minimum region necessary for the induction of PHEX expression in vivo varies considerably in human and mouse.Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.porMycobacterium lepraeHanseníasePHEXCaracterização de promotoresRegiões Promotoras GenéticasEndopeptidase Neutra Reguladora de Fosfato PHEXEstudo da região promotora do gene PHEX humano: um gene com expressão alterada na infecção pelo Mycobacterium lepraeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis2006Instituto Oswaldo CruzFundação Oswaldo CruzRio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Biologia Parasitáriainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZLICENSElicense.txttext/plain1748https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/35791/1/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51ORIGINALsabrina_santos_ioc_mest_2006.pdfapplication/pdf1497195https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/35791/2/sabrina_santos_ioc_mest_2006.pdf9ee194fa8fbd331ce6d6c865bb24e554MD52TEXTsabrina_santos_ioc_mest_2006.pdf.txtsabrina_santos_ioc_mest_2006.pdf.txtExtracted texttext/plain153077https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/35791/3/sabrina_santos_ioc_mest_2006.pdf.txt7ff8c3b12c6f148396af787e24b4b132MD53icict/357912019-09-24 02:04:00.664oai:www.arca.fiocruz.br:icict/35791Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Repositório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352019-09-24T05:04Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false
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