Resumo: Um dos principais mecanismos epigenéticos é a metilação do DNA, que consiste na adição de um grupo metil (CH3) em um sítio CpG. Se a metilação do DNA ocorre numa ilha CpG dentro de um promotor gênico, há o impedimento da ligação de fatores de transcrição ao DNA e consequentemente reprime a transcrição gênica. Uma das características de um zigoto é a pluripotência celular, a partir do qual uma única célula deve ser capaz de se diferenciar em um organismo completo. Neste sentido, um dos genes de maior importância é o POU class 5 homeobox 1 (POU5F1) que codifica um fator de transcrição denominado OCT4 (Fator de transcrição ligante no octâmero 4), por isso também comumente chamado na literatura de gene OCT4. O mesmo é responsável pela manutenção da pluripotência celular e estudos mostram que sua expressão é controlada por metilação de DNA. Este trabalho teve como objetivo caracterizar o perfil de metilação de uma região do gene OCT4 situada dentro de uma ilha CpG, abrangendo a região 5’UTR, o éxon 1 e parte do íntron 1, em tipos celulares diferentes (gametas, embriões e fibroblastos), além de avaliar a expressão do gene em fibroblastos fetais e de animais adultos, já que em bovinos, uma caracterização tão ampla do gene em diferentes tecidos não havia sido realizada até o momento. No geral, o DNA na região estudada em ovócitos apresentou-se hipermetilado em relação aos espermatozoides; embriões possuem hipometilação na região estudada. Enquanto fibroblastos fetais se apresentaram hipometilados em relação a fibroblastos de animais adultos. Em se tratando de expressão gênica, não houve diferença na quantidade relativa de mRNA entre fibroblastos adultos e fetais, considerando p < 0,05. Os resultados encontrados mostram que quanto maior a diferenciação celular, comparando embriões, fibroblastos fetais e fibroblastos adultos, maior os níveis de metilação do DNA; em gametas, apesar de serem células altamente especializadas, foi encontrado um padrão de hipometilação do gene OCT4 no DNA, indicando sua importância para o desenvolvimento embrionário inicial.

Abstract: One of the main epigenetic mechanisms is DNA methylation, which consists of the addition of a methyl group (CH3) to a CpG site. One of the characteristics of a zygote is cellular pluripotency, from which a single cell must be able to differentiate itself in a complete organism. In this sense, one of the most important genes is POU class 5 homeobox 1 (POU5F1) which encodes a transcription factor called OCT4 (Transcription factor in octamer 4), so also commonly called in the OCT4 gene literature. It is responsible for maintaining cellular pluripotency and studies show that its expression is controlled by DNA methylation. This study aimed to characterize the methylation profile of a region of the OCT4 gene located within a CpG island, covering the 5'UTR region, exon 1 and part of intron 1, in different cell types (gametes, embryos and fibroblasts), in addition to evaluating gene expression in fetal fibroblasts and adult animals, since in cattle, such a broad characterization of the gene in different tissues had not been performed so far. In general, DNA in the region studied in oocytes was hypermethylated in relation to spermatozoa; embryos have hypomethylation in the studied region. While fetal fibroblasts were hypomethylated in relation to adult fibroblasts. Regarding gene expression, there was no difference in the relative amount of mRNA between adult and fetal fibroblasts, considering p < 0.05. The results found show that the higher the cell differentiation, comparing embryos, fetal fibroblasts and adult fibroblasts, the higher the levels of DNA methylation; in gametes, which despite being highly specialized cells, a pattern of OCT4 hypomethylation was found in DNA, indicating its importance for initial embryonic development.

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