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Publicação
Unravelling NR5A2 Transcriptional Regulation in Pancreatic Cancer
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Resumo(s)
Pancreatic cancer (PC) represents a significant health challenge with limited early detection methods and effective treatments. Pancreatic ductal adenocarcinoma accounts for most PC cases and is typically linked to duct cells due to its morphology and markers found. There is evidence that acinar cells can acquire ductal features, sparking debates regarding the origin of PC tumours. The identification of protein-coding genes like NR5A2, highly expressed in the pancreas, has been essential to understand PC development. Genome-wide association studies have uncovered some variants associated with PC in non-coding regions nearby NR5A2 gene. Particular attention has been given to cis-regulatory elements (CREs), specifically enhancers, which interact with gene promoters, increasing their expression. However, the impact of enhancer disruption on PC remains unclear and poorly explored. In this project, exocrine pancreas enhancers of NR5A2/nr5a2 using zebrafish were explored, to better understand their role in PC development. We validated in vivo enhancer activity of a human acinar putative enhancer sequence (PES) that overlap with a PC SNP rs3790844 (seq44). We found that this sequence has both pancreatic exocrine and endocrine enhancer activity, suggesting that the disruption of seq44 could have far-reaching effects on gene regulation within pancreas. Then, ATAC-seq and ChIP-seq data for epigenetic marks associated with enhancer activity were used to analyse the zebrafish genomic landscape of nr5a2 in pancreatic acinar cells, identifying two PES: Region 1 and Region 2. Enhancer activity of these sequences was also tested in vivo and showed that Region 1 has no pancreatic enhancer activity, while Region 2 has acinar enhancer activity. CRISPR-Cas9-induced genomic deletions targeting those zebrafish PES were performed, however, we only successfully validated the genomic deletion for Region 1. Further studies are necessary to evaluate the impact of these sequences of NR5A2/nr5a2 expression, particularly in the context of the human biology of PC.
O cancro pancreático (CP) representa um desafio significativo para a saúde, com métodos de deteção e tratamentos limitados. O adenocarcinoma ductal pancreático é responsável pela maioria dos casos de CP, relacionado com células ductais pela sua morfologia e marcadores moleculares apresentados. Estudos recentes indicam que células pancreáticas acinares podem adquirir caraterísticas ductais, questionando a origem do CP. A identificação de genes codificantes como o NR5A2, altamente expresso no pâncreas, tem sido essencial para compreender o desenvolvimento do CP. Estudos de associação de todo o genoma revelaram variantes associadas a CP em regiões não codificantes próximas do gene NR5A2. Especial atenção foi dada aos elementos cis-reguladores, especificamente aos potenciadores, que interagem com promotores, potenciando a expressão genica. Contudo, o impacto da disrupção destes elementos no CP permanece indefinido. Neste projeto, foram explorados possíveis potenciadores do gene NR5A2/nr5a2 no pâncreas exócrino utilizando o peixe-zebra, para melhor compreender o seu papel no desenvolvimento do CP. Validámos in vivo a atividade de uma possível sequência potenciadora contendo um polimorfismo rs3790844 (seq44), associada com CP, na paisagem genómica humana do gene NR5A2. Verificámos que esta sequência tem atividade potenciadora no pâncreas exócrino e endócrino do peixe-zebra, sugerindo que a sua perturbação pode afetar amplamente a regulação génica pancreática. Dados de ATAC-seq e ChIP-seq para marcas epigenéticas associadas a atividade potenciadora foram utilizados para analisar a paisagem genómica do gene nr5a2 em células acinares, identificado duas possíveis sequências com atividade potenciadora: Região 1 e Região 2. Testes in vivo revelaram que a Região 1 não tem atividade potenciadora, enquanto a Região 2 demonstrou atividade potenciadora em células acinares. Validamos com sucesso deleções genómicas induzidas por CRISPR-Cas9 visando a Região 1. Mais estudos são necessários para avaliar o impacto destas sequências na expressão do gene NR5A2/nr5a2 no contexto da biologia humana do CP.
O cancro pancreático (CP) representa um desafio significativo para a saúde, com métodos de deteção e tratamentos limitados. O adenocarcinoma ductal pancreático é responsável pela maioria dos casos de CP, relacionado com células ductais pela sua morfologia e marcadores moleculares apresentados. Estudos recentes indicam que células pancreáticas acinares podem adquirir caraterísticas ductais, questionando a origem do CP. A identificação de genes codificantes como o NR5A2, altamente expresso no pâncreas, tem sido essencial para compreender o desenvolvimento do CP. Estudos de associação de todo o genoma revelaram variantes associadas a CP em regiões não codificantes próximas do gene NR5A2. Especial atenção foi dada aos elementos cis-reguladores, especificamente aos potenciadores, que interagem com promotores, potenciando a expressão genica. Contudo, o impacto da disrupção destes elementos no CP permanece indefinido. Neste projeto, foram explorados possíveis potenciadores do gene NR5A2/nr5a2 no pâncreas exócrino utilizando o peixe-zebra, para melhor compreender o seu papel no desenvolvimento do CP. Validámos in vivo a atividade de uma possível sequência potenciadora contendo um polimorfismo rs3790844 (seq44), associada com CP, na paisagem genómica humana do gene NR5A2. Verificámos que esta sequência tem atividade potenciadora no pâncreas exócrino e endócrino do peixe-zebra, sugerindo que a sua perturbação pode afetar amplamente a regulação génica pancreática. Dados de ATAC-seq e ChIP-seq para marcas epigenéticas associadas a atividade potenciadora foram utilizados para analisar a paisagem genómica do gene nr5a2 em células acinares, identificado duas possíveis sequências com atividade potenciadora: Região 1 e Região 2. Testes in vivo revelaram que a Região 1 não tem atividade potenciadora, enquanto a Região 2 demonstrou atividade potenciadora em células acinares. Validamos com sucesso deleções genómicas induzidas por CRISPR-Cas9 visando a Região 1. Mais estudos são necessários para avaliar o impacto destas sequências na expressão do gene NR5A2/nr5a2 no contexto da biologia humana do CP.
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Palavras-chave
Pancreatic cancer nr5a2 pancreas enhancers zebrafish