Saccharomyces cerevisiae como modelo genético para estudo da deficiência da mevalonato quinase (MKD) em humanos
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Data de Publicação: | 2018 |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/33451 |
Resumo: | A deficiência da mevalonato quinase (MKD) é uma doença genética humana rara e a patogênese ainda não elucidada é promovida por mutações no gene que codifica a enzima mevalonato quinase (MVK). Células da levedura Saccharomyces cerevisiae que apresentam mutação no gene ERG12 (ortólogo de MVK em humanos) apresentam fenótipos semelhantes às células humanas, o que indica o possível uso desta levedura como modelo biológico para estudo da MKD. Assim, o presente trabalho utilizou o mutante erg12-d que reduz em 90% a atividade MVK. Dados fisiológicos mostraram a deficiência do mutante na utilização de glicerol como fonte de carbono, e a incapacidade de se restaurar o fenótipo com a suplementação com isoprenóides. Em seguida, análise de expressão gênica mostrou a repressão de genes do metabolismo respiratório, indução de genes envolvidos nas vias de biossíntese de aminoácidos sulfurados e ubiquinona e dos genes de autofagia (ATG). Esses dados indicaram que a escassez de ubiquinona, e não a falta de isoprenóides, deve ser a principal causa da deficiência respiratória, do mau funcionamento mitocondrial e da possível mitofagia incompleta no fenótipo MKD. Por fim, consolidamos as evidências com a análise de expressão gênica de genes ATG e localização da proteína mitocondrial Idhp1 nas células mutantes. Isso confirma a hipótese de indução mitofágica e podem ser a base da resposta inflamatória inespecífica observada em pacientes com MKD humano. |
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SANTOS, Manuella Maria Silvahttp://lattes.cnpq.br/0676251957596116http://lattes.cnpq.br/0375372674397504CROVELLA, SérgioMORAIS JÚNIOR, Marcos Antônio deSILVA, Jaqueline de Azevêdo2019-09-20T20:49:48Z2019-09-20T20:49:48Z2018-12-14https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/33451ark:/64986/0013000008qp1A deficiência da mevalonato quinase (MKD) é uma doença genética humana rara e a patogênese ainda não elucidada é promovida por mutações no gene que codifica a enzima mevalonato quinase (MVK). Células da levedura Saccharomyces cerevisiae que apresentam mutação no gene ERG12 (ortólogo de MVK em humanos) apresentam fenótipos semelhantes às células humanas, o que indica o possível uso desta levedura como modelo biológico para estudo da MKD. Assim, o presente trabalho utilizou o mutante erg12-d que reduz em 90% a atividade MVK. Dados fisiológicos mostraram a deficiência do mutante na utilização de glicerol como fonte de carbono, e a incapacidade de se restaurar o fenótipo com a suplementação com isoprenóides. Em seguida, análise de expressão gênica mostrou a repressão de genes do metabolismo respiratório, indução de genes envolvidos nas vias de biossíntese de aminoácidos sulfurados e ubiquinona e dos genes de autofagia (ATG). Esses dados indicaram que a escassez de ubiquinona, e não a falta de isoprenóides, deve ser a principal causa da deficiência respiratória, do mau funcionamento mitocondrial e da possível mitofagia incompleta no fenótipo MKD. Por fim, consolidamos as evidências com a análise de expressão gênica de genes ATG e localização da proteína mitocondrial Idhp1 nas células mutantes. Isso confirma a hipótese de indução mitofágica e podem ser a base da resposta inflamatória inespecífica observada em pacientes com MKD humano.FACEPEMevalonate kinase deficiency (MKD) is a rare human genetic disorder and the pathogenesis yet to be elucidated is promoted by mutations in the gene encoding the enzyme mevalonate kinase (MVK). Saccharomyces cerevisiae yeast cells that have a mutation in the ERG12 gene (MVK ortholog in humans) present phenotypes similar to human cells, indicating the possible use of this yeast as a biological model for the study of MKD. Thus, the present work used the erg12-d mutant that reduces MVK activity by 90%. Physiological data showed the deficiency of the mutant in the use of glycerol as a carbon source, and the inability to restore the phenotype with isoprenoid supplementation. Next, gene expression analysis showed the repression of respiratory metabolism genes, induction of genes involved in sulfur amino acid and ubiquinone biosynthesis pathways and autophagy (ATG) genes. These data indicate that the shortage of ubiquinone, not the lack of isoprenoids, should be the main cause of respiratory deficiency, mitochondrial malfunction and possible incomplete mitofagia in the MKD phenotype. Finally, we consolidated the evidence with the analysis of gene expression of ATG genes and localization of mitochondrial protein Idhp1 in mutant cells. This confirms the hypothesis of mitophagic induction and may be the basis of the nonspecific inflammatory response observed in patients with human MKD.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em GeneticaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessExpressão gênicaSaccharomyces cerevisiaeMetabolismo respiratórioSaccharomyces cerevisiae como modelo genético para estudo da deficiência da mevalonato quinase (MKD) em humanosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILTESE Manuella Maria Silva Santos.pdf.jpgTESE Manuella Maria Silva Santos.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1209https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/33451/5/TESE%20Manuella%20Maria%20Silva%20Santos.pdf.jpg2122a05c5e4873173759c2a3c4d22c8fMD55ORIGINALTESE Manuella Maria Silva Santos.pdfTESE Manuella Maria Silva Santos.pdfapplication/pdf11332205https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/33451/1/TESE%20Manuella%20Maria%20Silva%20Santos.pdf10c8c110c163a620265aa1b3d51e70dfMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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