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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Leonardo Campos Zanelatto
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2019
Supervisor
Committee
Rodrigues, Rodrigo do Tocantins Calado de Saloma (President)
Pereira, Tiago Campos
Rego, Eduardo Magalhães
Scheinberg, Phillip
Title in Portuguese
Expressão do RNA telomérico não-codificante TERRA em leucemias agudas e telomeropatias
Keywords in Portuguese
Leucemias
R-loops
Telomeropatias
Telômeros
TERRA
Abstract in Portuguese
Telômeros são estruturas que possuem como função proteger as extremidades dos cromossomos lineares e manter a integridade genômica. Mutações constitutivas que interferem nos mecanismos de manutenção do comprimento dos telômeros podem levar a um desgaste telomérico acelerado, facilitando o surgimento de diversas doenças, como o câncer. O RNA longo não-codificante telomérico TERRA (telomeric repeat-containing RNA), transcrito a partir da região subtelomérica dos cromossomos, parece estar relacionado à atividade da telomerase e à regulação do comprimento telomérico, e alterações em seus níveis de expressão já foram descritas em alguns tipos de cânceres. Este estudo teve como objetivo investigar a expressão de TERRA em sangue periférico e medula óssea de indivíduos saudáveis e pacientes com leucemias mieloides ou linfoides agudas (LMA e LLA, respectivamente) ou com telomeropatias (doenças que possuem em seu cerne alterações em genes relacionados à biologia dos telômeros). Também foram avaliados o comprimento telomérico, a expressão de TERT (um dos componentes da telomerase) e TRF2 (uma das proteínas acessórias que ajudam a proteger o telômero), a atividade da telomerase e a formação de híbridos RNA-DNA (R-loops). As amostras de LMA (n=17) e telomeropatias (n=9) apresentaram telômeros bastante curtos quando comparados com indivíduos saudáveis (p<0,0001 e p<0,001, respectivamente). As amostras de LMA e LLA (n=5) apresentaram alta expressão de TERT (p<0,001), TRF2 (p<0,05) e atividade de telomerase (p<0,0001), o que não foi observado nas amostras de telomeropatias. Além disso, as amostras de LMA mostraram alta transcrição de TERRA quando comparadas ao grupo saudável para as quatro regiões subteloméricas estudadas (p<0,001 para 20q, p<0,0001 para 10q, e p<0,01 para 15q e Xq/Yq), enquanto LLA e as telomeropatias mostraram uma expressão heterogênea, com níveis próximos aos do grupo saudável. Por fim, as amostras de LMA e LLA apresentaram aumento na formação de R-loops de TERRA (p<0,0001 e p<0,001, respectivamente) quando comparadas ao grupo saudável, o que foi observado em menor grau nas telomeropatias (p>0,05). Esta é a primeira descrição de expressão de TERRA em células hematopoéticas humanas primárias normais e neoplásicas. Nossos resultados indicam que o aumento da transcrição de TERRA é uma característica de blastos na leucemia mieloide aguda e não de células com telômeros curtos. A expressão de TERRA nas LMAs parece auxiliar na regulação positiva da expressão da telomerase (TERT) bem como de sua atividade que, juntamente com a formação de R-loops, podem auxiliar na manutenção dos seus telômeros mais curtos e prevenir a senescência
Title in English
Expression of non-coding telomeric RNA (TERRA) in acute leukemias and telomeropathies
Keywords in English
Leukemias
R-loops
Telomeres
Telomeropathies
TERRA
Abstract in English
Telomeres are structures whose function is to protect the ends of the linear chromosomes and maintain genomic integrity. Constitutive mutations that interfere with telomere length maintenance mechanisms can lead to accelerated telomeric attrition, facilitating the emergence of various diseases, such as cancer. The telomeric repeat-containing RNA (TERRA), transcribed from the subtelomeric region of the chromosomes, may be related to telomerase activity and telomere length regulation, and changes in their expression levels have already been described in some types of cancers.This study aimed to investigate the expression of TERRA in peripheral blood and bone marrow of healthy individuals and patients with acute myeloid or lymphoid leukemias (AML or ALL), or telomeropathies (diseases that have in their core mutations in genes related to telomere biology). Also, the telomere length, the expression of TERT (one of the components of telomerase) and TRF2 (one of the accessory proteins that help to protect the telomere), telomerase activity and formation of RNA-DNA (R-loops) hybrids were evaluated. The AML (n=17) and telomeropathy (n=9) samples had a significantly decreased telomere length when compared to healthy subjects (p<0,0001 and p<0,001, respectively). AML and ALL (n=5) samples had high expression of TERT (p<0,001), TRF2 (p<0,05), and telomerase activity (p<0,0001), which was not observed in the telomeropathy samples. In addition, the AML samples displayed high TERRA transcription when compared to the healthy group for the four subtelomeric regions studied (p<0,001 for 20q, p<0,0001 for 10q, and p<0,01 for 15q and Xq/Yq), while ALL and telomeropathy samples displayed a heterogeneous expression, with levels close to those of the healthy group. Finally, AML and ALL samples showed an increase in TERRA R-loops formation (p<0.0001 and p<0.001, respectively) when compared to healthy individuals, which was not observed in telomeropathies (p>0,05). This is the first description of TERRA expression in normal and neoplastic human hematopoietic cells. Our results indicate that increased TERRA transcription is a characteristic of blasts in AML and not in cells with short telomeres. The expression of TERRA in the AMLs may contribute to the positive regulation of telomerase expression (TERT) as well as to its activity, which, together with the formation of TERRA R-loops, may help to maintain its shorter telomeres and prevent senescence
 
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Publishing Date
2019-11-04
 
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