Desregulación del estado redox en modelos de depleción aguda de genes implicados en la Disqueratosis congénita

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Publication date
2018
Reading date
13-06-2018
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La pérdida de la función de la Disquerina (DKC1), NOP10 y TIN2, son responsables de diferentes patrones de herencia de Disqueratosis congénita (DC; ORPHA1775). Son componentes clave de la telomerasa (DKC1 y NOP10) y telosoma (TIN2), y juegan un papel importante en la homeostasis de los telómeros. Estos genes participan en varios procesos celulares fundamentales para la célula y contribuyen al fenotipo observado en la Disqueratosis Congénita, a través de mecanismos que no se comprenden por completo. La presencia de estrés oxidativo se postuló como resultado de la disfunción de la telomerasa. Sin embargo, el estado redox alterado resultante puede promover el desgaste de los telómeros al generar un círculo vicioso, que promueve la senescencia celular. Este hecho nos llevó a estudiar si la pérdida de DKC1, NOP10 y TINF2, puede promover el desequilibrio redox como un evento temprano cuando el acortamiento de los telómeros aún no ha tenido lugar. El análisis transcriptómico constituye una buena herramienta para analizar estos modelos celulares, con el fin de observar qué genes y rutas se ven afectados en los diferentes modelos de células silenciadas. Se generaron líneas celulares mediadas por interferencia de ARN (DKC1, NOP10 y TINF2), que se confirmaron mediante análisis de expresión génica y proteica. No se produjo acortamiento de los telómeros en ninguna línea celular silenciada. La depleción de las ribonucleoproteínas Disquerina y NOP10 H/ACA disminuyó la actividad de la telomerasa, a través de la regulación a la baja de TERC, y produjo alteraciones en la pseudouridilación y la biogénesis ribosomal. Una vez caracterizados los modelos, analizamos su transcriptoma mediante matrices de expresión génica. Observamos un total de 1951 genes alterados en siNOP10, un total de 217 genes alterados en siDKC1, y un total de 216 genes alterados en siTINF2. Después de la identificación de genes con expresión diferencial, se procedió a estudiar el número significativo de vías metabólicas KEGG para cada modelo, obteniendo 22 rutas para siNOP10, 9 vías para siTINF2 y 6 vías para siDKC1. Las vías obtenidas en cada modelo se compararon entre ellas para identificar rutas similares. Los resultados muestran que los modelos siDKC1 y siNOP10 tenían en común la vía de señalización de p53, que implica los genes comunes SESN3 y ZMAT3. Por otro lado, siNOP10 y siTINF2 tenían en común la vía de las uniones adherentes, con los genes YES1 y TGFBR1. Se observó un aumento en la relación GSSG/GSH, proteínas carboniladas y peroxirredoxina-6 oxidada, en los modelos de siDKC1 y siNOP10, indicativo de un estrés oxidativo. Además, se observó una sobreexpresión de MnSOD y TRX1 en las células de siNOP10. Del mismo modo, se detectaron altos niveles de PARsilación y mayor expresión génica de PARP1 en condiciones de estímulo, lo que sugiere una mayor susceptibilidad al daño en los modelos de siDKC1 y siNOP10. Por el contrario, las células TINF2 silenciadas no alteraron ningún marcador de estrés oxidativo evaluado. En conjunto, estos hallazgos conducen a la conclusión de que las funciones DKC1 y NOP10 inducen el estrés oxidativo en los primeros estadios y de forma totalmente independiente a un acortamiento de los telómeros.
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