Estudios de microARNs involucrados en la diferenciación cardíaca a partir de células pluripotentes humanas

Garate, Ximena

Registro:

Documento:	Tesis Doctoral
Disciplina:	QUIMICA
Título:	Estudios de microARNs involucrados en la diferenciación cardíaca a partir de células pluripotentes humanas
Título alternativo:	Study of the microARNs involved in the cardiac differentiation from human pluripotent stem cells
Autor:	Garate, Ximena
Editor:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Filiación:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Laboratorio de Investigación Aplicad a las Neurociencias del Fleni (LIAN - FLENI) Laboratorio de Biología Celular y Desarrollo
Publicación:	2019-06-30
Defensa:	2018-06-06
Grado Obtenído:	Doctoral
Título Obtenído:	Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Química Biológica
Director:	Miriuka, Santigo
Consejero:	Rossi, Silvia
Jurado:	Vellón, Luciano; Cánepa, Eduardo T.; Crottogini, Alberto J.
Idioma:	Español
Palabras clave:	CELULAS PLURIPOTENTES HUMANAS; DIFERENCIACION CARDIACA; PROGENITOR DE MESODERMO TEMPRANO; CARDIOMIOCITOS; MICROARNS; ISOMIRS; CLUSER C19MCHUMAN PLURIPOTENT STEM CELLS; CARDIAC DIFFERENTIATION; MESODERM PROGENITOR CELLS; CARDIOMYOCYTES; MICROARNS; ISOMIRS; CLUSTER C19MC
Formato:	text; pdf
Handle:	http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6396_Garate
PDF:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n6396_Garate.pdf
Registro:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n6396_Garate
Identificador:	88982E1
Ubicación:	Dep.006396
Derechos de Acceso:	Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Garate, Ximena. (2018). Estudios de microARNs involucrados en la diferenciación cardíaca a partir de células pluripotentes humanas. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6396_Garate

Resumen:

Los microARNs son reguladores post-transcripcionales de la expresión génica que participan en la regulación de distintos procesos celulares como por ejemplo en el desarrollo embrionario. En el presente trabajo estudiamos el perfil de expresión de los microARNs durante la diferenciación a mesodermo temprano y al linaje cardíaco mediante secuenciación masiva de los ARN pequeños. A partir de estos resultados determinamos que hay aproximadamente 700 micro- ARNs que se expresan diferencialmente en las células pluripotentes humanas, un progenitor temprano de mesodermo y cardiomiocitos. A su vez, analizamos la presencia de variantes de microARNs llamados isomiRs y determinamos la abundancia de las distintas isoformas en las distintas poblaciones celulares. A partir del análisis in silico de los genes target determinamos que estas isoformas amplían el repertorio de genes regulados por el microARN canónico, lo cual sugiere un rol funcional de los isomiRs durante el proceso de diferenciación celular. Por otro lado, analizamos el miRNoma de cada una de las tres poblaciones celulares en base a las familias y clusters de microARNs e identificamos que los microARNs de dichos grupos comparten un perfil de expresión y colaboran entre sí en la regulación de procesos relacionados con el desarrollo embrionario. Además, establecimos el miRNoma de los cardiomiocitos mediante la comparación de los microARNs que se expresan en otros tipos celulares. Finalmente, estudiamos el cluster C19MC, up-regulado en las células pluripotentes, y analizamos de manera in silico y experimental los genes target de dicho cluster. De esta manera, determinamos que el C19MC participa en la regulación del ciclo celular y de distintos procesos de diferenciación en el desarrollo embrionario. Por último, estudiamos el miR-205 en la diferenciación a mesodermo e identificamos que su sobreexpresión aumenta al doble el porcentaje del progenitor temprano de mesodermo. Los microARNs ejercen su función formando complejas redes de regulación, lo cual requiere de un análisis más global para poder entender mejor el rol que estos pequeños ARN tienen en las células. Nuestros resultados expanden el conocimiento de los microARNs en relación con el desarrollo cardíaco.

Abstract:

MicroRNAs are small non-coding RNAs involved in post-transcriptional regulation of gene expression related to many cellular functions, including human embryonic development. In this work we study the microRNAs involved in the cardiac differentiation by small RNA highthroughput sequencing of three specific cell populations: Pluripotent stem cells, an early mesoderm progenitor and cardiomyocytes.We identified 700 microRNAs involved in the differentiation process where some of them are clustered according to their expression level. We also studied the expression level of isomiRs and determined their abundance and predicted targets by an in silico analysis. These results suggest that these isoforms might have an important role that should be considered when studying the microARNs involved the differentiation process. Moreover, we identified the microRNAs families and clusters involved in the establishment of cardiac lineage and define the mirRNome based on these groups. Furthermore, we were able to determine a more accurate miRNome associated with cardiomyocytes by comparing the expressed microRNAs with other mature cells. On the other hand, we studied the microRNA cluster C19MC which is highly expressed in pluripotent stem cells. Based on the predicted targets, as well as experimental targets and functional analysis, we determined that this cluster is involved in the pluripotent stem cells in the regulation of the cell cycle and in the regulation of different differation processes during early development. Finally, we studied the role of the miR-205 during differentiation towards mesoderm and determined that its overexpression increase twice the percentage of the early mesoderm progenitor population. MicroRNAs exert their effect in a complex and interconnected way, making necessary a global analysis to better understand their role. Our data expands the knowledge of microRNAs and their implications in cardiomyogenesis.

Citación:

---------- APA ----------

Garate, Ximena. (2018). Estudios de microARNs involucrados en la diferenciación cardíaca a partir de células pluripotentes humanas. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6396_Garate

---------- CHICAGO ----------

Garate, Ximena. "Estudios de microARNs involucrados en la diferenciación cardíaca a partir de células pluripotentes humanas". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6396_Garate

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