Tese

Mutações no gene autoimmune regulator (Aire) no exon 6 (domínio SAND) e no exon 8 (domínio PHD1) alteram o transcriptoma e as funções das células tímicas epiteliais medulares (2024)

• Authors:
  • Tanaka, Pedro Paranhos
  • Passos Junior, Geraldo Aleixo da Silva (Orientador)
  • Westerberg, Lisa (coorient)
• Autor USP: TANAKA, PEDRO PARANHOS - FMRP
• Unidade: FMRP
• DOI: 10.11606/T.17.2024.tde-25092024-103848
• Subjects: GENES DE RESPOSTA IMUNE; CÉLULAS PRODUTORAS DE ANTICORPOS; MUTAÇÃO GENÉTICA; SEQUENCIAMENTO GENÉTICO
• Keywords: Aire gene; Autoimmune; Autoimmune polyglandular syndrome type 1 (APS1); Célula tímica epitelial medular (mTEC); CRISPR/Cas9; CRISPR/Cas9; Gene aire; Medullary thymic epithelial cell (mTEC); Polyglandular Syndrome Type 1 (APS1); Single-cell RNA sequencing; Single-cell RNA sequencing
• Agências de fomento:
  • Financiamento FAPESP
  • Financiamento CAPES
  • Financiamento CNPq
• Language: Português
• Abstract: O gene Autoimmune Regulator (Aire) é essencial para o desenvolvimento das células tímicas epiteliais medulares (mTECs) e possui um papel fundamental na eliminação de timócitos potencialmente autoreativos no processo da seleção negativa, o que garante o estabelecimento da tolerância imunológica central. Aire é o principal regulador da expressão gênica promiscua (PGE) nas mTECs, atuando como um fator de transcrição não clássico e promovendo a expressão de milhares de antígenos restritos à tecidos (TRAs). A PGE garante a representatividade no timo de virtualmente todos os tecidos do corpo durante a seleção negativa. Além de promover a expressão de genes que codificam TRAs Aire tem um papel importante em diversos processos biológicos nas mTECs. Mutações no gene Aire podem levar ao desenvolvimento da Autoimmune Polyglandular Syndrome Type 1 (APS1), uma doença autoimune sistêmica rara que traz consequências devastadoras para os pacientes. A APS1 foi originalmente classificada como uma síndrome autossômica de herança recessiva, porém nos últimos anos diversas versões dominantes foram descritas em pacientes. Nesse trabalho nós utilizamos o sistema CRISPR/Cas9 para induzir mutações indel em células mTEC 3.10 num sistema in vitro. Nós identificamos diversas células mutantes, incluindo o clone mutante CS8D6 carregando a mutação c.735delG em heterozigose. Por meio da técnica de scRNA-seq nós comparamos a população mutante com a população wild-type (WT) e identificamos alterações na heterogeneidade da população mutante, além de identificar a modulação de milhares de genes, incluindo genes de TRAs e genes associados à apresentação de antígenos, alterações no citoesqueleto de actina, migração celular e adesão célula-célula. Nós identificamos os padrões de expressão desses genes dentre as subpopulações WT e mutante, e observamos que parte da população mutante apresenta uma descaracterização com alinhagem de mTEC e uma redução drástica na expressão de todos esses genes. Através da transdução por lentivírus nós também obtivemos células mTEC 3.10 com uma expressão estável das versões p.G229W e p.C313Y da proteína AIRE, que correspondem, no modelo murino, a mutações dominantes descritas em pacientes com APS1. Nós realizamos ensaios funcionais com as células transduzidas baseado em processos biológicos identificados na análise de scRNAseq. A mutação p.G229W leva a uma redução na indução da migração de timócitos similar à mutação recessiva, enquanto a mutação p.C313Y aumenta adesão mTECtimócitos, em relação à todas as outras versões de AIRE. A análise morfológica indicou também que as mutações, afetam a morfologia das mTECs, e a mutação p.G229W e recessiva alteram a interação mTEC-mTEC. Em conjunto esses resultados contribuem para melhor compreensão dos mecanismos de Aire nas mTECs, mostrando que mutações nesse gene afetam a heterogeneidade da população de mTECs, alterando o transcriptoma das diferentes subpopulações, e que diferentes mutações trazem consequências funcionais distintas
• Imprenta:
  • Publisher place: Ribeirão Preto
  • Date published: 2024
• Data da defesa: 27.05.2024

Informações sobre o DOI: 10.11606/T.17.2024.tde-25092024-103848 (Fonte: oaDOI API)
• Este periódico é de acesso aberto
• Este artigo é de acesso aberto
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• Cor do Acesso Aberto: gold
• Licença: cc-by-nc-sa

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• ABNT

  TANAKA, Pedro Paranhos. Mutações no gene autoimmune regulator (Aire) no exon 6 (domínio SAND) e no exon 8 (domínio PHD1) alteram o transcriptoma e as funções das células tímicas epiteliais medulares. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17135/tde-25092024-103848/. Acesso em: 27 dez. 2025.

• APA

  Tanaka, P. P. (2024). Mutações no gene autoimmune regulator (Aire) no exon 6 (domínio SAND) e no exon 8 (domínio PHD1) alteram o transcriptoma e as funções das células tímicas epiteliais medulares (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17135/tde-25092024-103848/

• NLM

  Tanaka PP. Mutações no gene autoimmune regulator (Aire) no exon 6 (domínio SAND) e no exon 8 (domínio PHD1) alteram o transcriptoma e as funções das células tímicas epiteliais medulares [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17135/tde-25092024-103848/

• Vancouver

  Tanaka PP. Mutações no gene autoimmune regulator (Aire) no exon 6 (domínio SAND) e no exon 8 (domínio PHD1) alteram o transcriptoma e as funções das células tímicas epiteliais medulares [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17135/tde-25092024-103848/

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