Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.1/3734
Título: Role of the transcriptional regulator FHL2: identification of fish target genes and regulatory mechanisms
Autor: Rafael, M. S.
Orientador: Cancela, Leonor
Laizé, Vincent
Schüle, R.
Palavras-chave: Biologia celular
Biologia molecular
Sparus aurata
Dourada
Teleósteo
Desenvolvimento
Crescimento
Proteínas
Músculo
Data de Defesa: 2011
Resumo: Four and a half LIM domains protein 2 (FHL2) is a multifunctional molecule, recognized for its involvement in central cellular regulatory mechanisms, including gene transcription, signal transduction and modulation of cytoskeleton architecture. Physiologically, FHL2 was shown to be associated with bone metabolism, skin wound healing response and muscle regeneration process. Despite many studies to unveil mechanisms of FHL2 action, all of them using mammalian models, available data are still insufficient to fully understand its physiological role, particularly during early development. This work presents original insights on FHL2 tissue patterning and mechanisms of action using the teleost gilthead seabream (S. aurata, L.) as a vertebrate model. First, we collected evidence that FHL2 transcript is strongly associated with development of fish craniofacial musculature and it is specific for red/slow muscle cells never described before. Then, and to better characterise the relevance of FHL2 on tissue mineralization, we engineered seabream VSa16 pre‐osteoblastic cell line to overexpress the corresponding protein. Surprisingly, extracellular matrix mineralization capacity was impaired and cells dedifferentiated through an epithelialmesenchymal transition‐like mechanism, known to be involved in progression of cells towards a cancer phenotype and their capacity of migration. This finding is extremely relevant since FHL2 has been repeatedly related with various cancer types. Finally, and although experimental data is still missing, we also present human transcriptional data towards a possible link between FHL2 gene expression and cancerous tissues. In addition, protein structure and phylogenetic studies indicate that FHL2 protein is remarkably conserved among vertebrate species. We propose that protein function has been conserved from fish to human and that fish is therefore a suitable vertebrate model to further study mechanisms of FHL2 action.
A proteína FHL2 (Four and a half LIM domains protein 2) é uma molécula multifuncional, reguladora do metabolismo celular através do seu envolvimento em mecanismos como a transcrição genética, transdução de sinal ou organização do citosqueleto. Em termos fisiológicos, a FHL2 está associada ao metabolismo do osso, processo de cicatrização da pele e regeneração muscular. Actualmente, todos os estudos para compreender os mecanismos moleculares de acção da FHL2 são restritos a modelos de mamífero, sendo a informação disponível acerca da sua função ainda insuficiente, especialmente durante o desenvolvimento. Este trabalho apresenta uma nova abordagem ao estudo da FHL2 usando como modelo vertebrado a dourada (S. aurata, L.), um peixe teleósteo. Pela primeira vez é feita a descrição da expressão da FHL2 durante o desenvolvimento da musculatura craniofacial, sendo identificada como específica para as fibras musculares vermelhas/lentas. Por outro lado, para caracterizar a importância da FHL2 na mineralização tecidular, utilizou‐se a linha celular VSa16 (pré‐osteoblastos) para sobreexpressar esta proteína. Curiosamente, a capacidade de mineralização da matriz extracelular diminuiu drasticamente e as células rediferenciaram‐se assumindo um fenótipo do tipo epitélio‐mesenquimal, um mecanismo reconhecido pela sua relevância na progressão e migração de células cancerígenas. Esta descoberta revelase extremamente importante, uma vez que a FHL2 tem sido repetidamente associada ao diagnóstico de cancro. Apesar de ainda não termos a informação experimental para o confirmar, descrevemos neste trabalho um novo nível de desregulação da FHL2 humana associada ao cancro através da descrição de uma elevada diversidade de transcritos. Finalmente, estudos de conservação das estruturas primária e terciária da proteína e da sua filogenia sugerem que a proteína é altamente conservada inter‐espécies, incluindo genes ortólogos de espécies tão distintas como os peixes e mamíferos, sugerindo uma função conservada e validando a utilização de peixes como modelo para investigar a função/regulação da FHL2 em vertebrados.
Descrição: Tese de dout., Bioquímica (Biologia Celular e Molecular), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2011
Peer review: yes
URI: http://hdl.handle.net/10400.1/3734
Designação: Doutoramento em Bioquímica
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