Analise de expressão do gene Lgi1 durante o desenvolvimento do sistema nervoso central e seu silenciamento utilizando a tecnica de interferencia por RNA / Lgi1 gene expression analysis during the central nervous system development and its silencing using the interference RNA

AUTOR(ES)

Patricia Aline Oliveira Ribeiro de Aguiar Araujo

DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

Introdução/Objetivo: Mutações no gene LGI1 foram descritas como causa da Epilepsia Parcial Autossômica Dominante com Sintomas Auditivos em algumas famílias. Alguns estudos apontam para um possível envolvimento do gene LGI1 com migração e/ou proliferação neuronal, porém a função exata desse gene permanece desconhecida. O objetivo deste trabalho foi determinar o perfil de expressão do gene Lgi1 em cérebro de camundongos durante o desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC) e na fase adulta e, ainda, silenciar este gene em cérebros de camundongos utilizando a técnica de interferência por RNA (RNAi). Métodos: Acasalamentos programados foram realizados, utilizando camundongos Balb/c, para a obtenção de fetos de diferentes idades. Os cérebros de três animais, nas seguintes idades, foram retirados e os hemisférios direito e esquerdo separados: E15, E17, E18 dias (E:dias embrionários), P1, P7, P14 dias (P: dias pós-natal), 4, 6, 8 e 24 semanas. Também utilizamos cabeças inteiras de animais E13. Além disso, foram utilizados três animais adultos para a análise do gene Lgi1 em neocórtex, hipocampo e cerebelo. O perfil de expressão gênico foi determinado pela PCR em tempo real utilizando o sistema TaqMan® e por western blot. A técnica de RNAi foi realizada utilizando diferentes métodos de introdução de pequenas moléculas interferentes no cérebro de animais neonatos e adultos. Utilizamos também vários parâmetros diferentes no que se refere ao desenho das moléculas interferentes, suas concentrações, o local e o número de injeções. Além disso, experimentos de RNAi in vitro foram realizados, utilizando uma linhagem celular de glioblastoma humano, a U138MG, e uma linhagem de neuroblastoma murino, a Neuro2a. A confirmação do silenciamento gênico foi feita por PCR em tempo real e, em alguns experimentos, também por western blot. Resultados: A expressão do gene Lgi1 se apresentou baixa durante as idades intra-uterinas, aumentando progressivamente. Os animais em idade adulta apresentaram um aumento de expressão de 35 vezes quando comparadas às amostras E13, utilizando Gapdh como normalizador e de aproximadamente 28 vezes, utilizando ?-actina. Embora o teste estatístico não tenha encontrado diferença na expressão do gene Lgi1 entre os hemisférios cerebrais, ele revelou uma diferença significativa entre as idades estudadas. Os experimentos de western blot confirmaram o perfil de expressão determinado pelos estudos de PCR em tempo real, encontrando-se, a proteína Lgi1, em maior quantidade nas idades mais avançadas analisadas. O estudo de expressão das três regiões do cérebro não resultou em diferença estatisticamente significativa. O silenciamento do gene Lgi1 foi realizado com sucesso pela técnica de RNAi, em cérebro de animais adultos, sendo que os resultados mais consistentes, redução da expressão de aproximadamente 50%, foram observados com o método de eletroporação local e confirmação do silenciamento por PCR em tempo real. Além disso, nós conseguimos demonstrar silenciamento de até 99% do gene Lgi1 em cultura de células. Conclusões/Discussão: O padrão de expressão baixo do gene Lgi1 durante o desenvolvimento, com aumento progressivo e alta expressão na idade adulta aponta para uma potencial função inibitória da proliferação celular. Tal suposição encontra apoio em achados de neuroimagem de alguns pacientes com mutação em LGI1. O silenciamento do gene Lgi1 em cérebro de camundongos, utilizando a técnica de RNAi, foi alcançado, porém com grande dificuldade técnica. Esses obstáculos encontrados apontam para a existência de possíveis características moleculares próprias do gene LGI1 que poderiam dificultar seu silenciamento pela técnica da RNAi, tais como: um RNA mensageiro rico em proteínas associadas, impedindo o acesso da maquinaria de RNAi ou, ainda, LGI1 poderia ser um gene essencial, onde a diminuição de sua expressão ativaria processos celulares compensatórios.

ASSUNTO(S)

neurogenetics epilepsia rnai epilepsy neurogenetica rna interference

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