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Authors
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Abstract(s)
ABSTRACT - Aging is characterized by a decline in the organism’s physiological integrity. Adult stem cells are major regulators of organismal homeostasis and age-associated changes in stem cell populations have been proposed to be a major cause of the progressive deterioration of tissue health with aging. Studies indicate that aging-associated stem cell functional decline can be reversed by manipulating epigenetic factors that become dysregulated during aging. The goal of this project is to identify new epigenetic regulators of stem cell aging. We used Drosophila melanogaster as a model organism to screen a set of new candidate epigenetic factors for a role in intestinal stem cell (ISC) aging. As a screening method, we used survival assays after multiple injuries. Positive hits were explored through the analysis of ISC behavior and morphology, including ISC proliferative capacity and differentiation potential in response to regenerative pressure, under conditions of gain or loss of candidate gene function. Three genes were found to affect fly recovery and survival after gut injury: Su(var)2-10, Velo, and Polo. Su(var)2-10 knockdown resulted in a phenotype of exacerbated proliferation of ISCs. Overexpression of Velo caused a deactivation defect and an irregular shape, size, and low number of cells. In Polo overexpression, we found that the stem cells differentiate at an early stage and do not proliferate. This work identified three genes altered in aged ISCs that affect stem cell function at distinct levels and regulate regenerative capacity.
RESUMO - O envelhecimento é caracterizado por um declínio da integridade fisiológica do organismo. As células estaminais adultas são as principais reguladoras da homeostasia do organismo e as alterações associadas à idade nas populações destas células foram propostas como uma das principais causas da deterioração progressiva da saúde dos tecidos com o envelhecimento. Estudos indicam que o declínio funcional das células estaminais associado ao envelhecimento pode ser revertido pela manipulação de fatores epigenéticos que se tornam desregulados durante o envelhecimento. O objetivo deste projeto é identificar novos reguladores epigenéticos de células estaminais no envelhecimento. Usámos a Drosophila melanogaster como organismo modelo para rastrear um conjunto de novos fatores epigenéticos candidatos e perceber de que forma estão envolvidos no envelhecimento de células estaminais intestinais. Como método de triagem fizemos ensaios de sobrevivência após múltiplas lesões. Genes selecionados nesta triagem foram explorados através da análise do comportamento e morfologia das células estaminais intestinais, incluindo a capacidade proliferativa das células e a resposta do potencial de diferenciação à pressão regenerativa, sob condições de ganho ou perda da função do gene candidato. Três genes foram selecionados por afetarem a recuperação e sobrevivência da mosca após lesão intestinal: Su(var)2-10, Velo e Polo. Su(var)2-10 knockdown resultou num fenótipo de proliferação exacerbada de células estaminais intestinais. A subexpressão de Velo causou um defeito de desativação, e células com formato irregular, pequenas e em baixo número. Na subexpressão de Polo, descobrimos que as células estaminais se diferenciam num estágio inicial e não proliferam. Este trabalho identificou três genes alterados em células estaminais intestinais em envelhecimento que afetam a função das células estaminais em níveis distintos e regulam a capacidade regenerativa das mesmas.
RESUMO - O envelhecimento é caracterizado por um declínio da integridade fisiológica do organismo. As células estaminais adultas são as principais reguladoras da homeostasia do organismo e as alterações associadas à idade nas populações destas células foram propostas como uma das principais causas da deterioração progressiva da saúde dos tecidos com o envelhecimento. Estudos indicam que o declínio funcional das células estaminais associado ao envelhecimento pode ser revertido pela manipulação de fatores epigenéticos que se tornam desregulados durante o envelhecimento. O objetivo deste projeto é identificar novos reguladores epigenéticos de células estaminais no envelhecimento. Usámos a Drosophila melanogaster como organismo modelo para rastrear um conjunto de novos fatores epigenéticos candidatos e perceber de que forma estão envolvidos no envelhecimento de células estaminais intestinais. Como método de triagem fizemos ensaios de sobrevivência após múltiplas lesões. Genes selecionados nesta triagem foram explorados através da análise do comportamento e morfologia das células estaminais intestinais, incluindo a capacidade proliferativa das células e a resposta do potencial de diferenciação à pressão regenerativa, sob condições de ganho ou perda da função do gene candidato. Três genes foram selecionados por afetarem a recuperação e sobrevivência da mosca após lesão intestinal: Su(var)2-10, Velo e Polo. Su(var)2-10 knockdown resultou num fenótipo de proliferação exacerbada de células estaminais intestinais. A subexpressão de Velo causou um defeito de desativação, e células com formato irregular, pequenas e em baixo número. Na subexpressão de Polo, descobrimos que as células estaminais se diferenciam num estágio inicial e não proliferam. Este trabalho identificou três genes alterados em células estaminais intestinais em envelhecimento que afetam a função das células estaminais em níveis distintos e regulam a capacidade regenerativa das mesmas.
Description
Mestrado em Tecnologias Clínico-Laboratoriais
Keywords
Aging Stem cells Epigenetic regulators Envelhecimento Células estaminais Regulatores epigenéticos
Pedagogical Context
Citation
Martins MG. Epigenetic regulation of intestinal stem cell aging in drosophila melanogaster [dissertation]. Lisboa: Escola Superior de Tecnologia da Saúde de Lisboa/Instituto Politécnico de Lisboa; 2023.
Publisher
Instituto Politécnico de Lisboa, Escola Superior de Tecnologia da Saúde de Lisboa