Estudo do papel de mTOR na regulação da atividade de reparo do DNA mitocondrial humano

Abstract

AGRADECIMENTOSAgradeço à profa. Nadja C. de Souza Pinto, minha orientadora, por ter aceitado orientar alguém que veio de uma área tão diferente. Agradeço pela paciência, que certamente não foi pouca, e por tudo que me ensinou.À todos os meus companheiros de laboratório, por toda a ajuda, e pelas discussões sobre diversos temas.À Carolina Maria Berra, pós-doc do laboratório, que no início teve muita paciência comigo e me ensinou muitas coisas.À profa. Alicia J. Kowaltowski, por permitir o uso irrestrito de seu laboratório, bem como a todos os membros do laboratório, por serem sempre prestativos. However, the possible relationship between mTOR and DNA repair has not been explored satisfactorily, especially in relation to mitochondrial DNA. This study had the objective of evaluating the role of mTOR in the regulation of the levels of DNA repair, especially the base excision repair (BER) pathway. The results showed that, apparently, mTOR has some effect in the regulation of two enzymes of the BER pathway (APE1 and Polγ), as well as TFAM, decreasing their levels, both in the nucleus and in the mitochondria. However, APE1 oligonucleotide incision activity was not diminished, and apoptosis induction by methylene blue treatment revealed that cells with mTOR knockdown were more resistant. Addicionally, mTOR inhibition didn't seem to alter mitochondrial DNA copy number and mitochondrial mass, suggesting that mTOR knockdown cells have more respiratory reserve. Taken together, these results suggest a possible role for mTOR in the regulation of BER, even if indirectly, although it is not clear through which pathway, or which mTOR complex.Keywords: mTOR, aging, DNA repair, mitochondria, base excision repair. No contexto desse trabalho, a via de reparo por excisão de bases é a mais relevante, uma vez que suas enzimas serão analisadas, assim como a resposta a estresse oxidativo, cujo reparo é feito por BER. Portanto, a via BER será descrita em detalhes a seguir. Reparo por excisão de bases (BER)A via de reparo por excisão de bases (BER, do inglês base excision repair) é responsável por reparar alterações covalentes pequenas em um único nucleotídeo e que não distorcem significativamente a hélice de DNA, o tipo de alteração mais comum nas células. Embora todas as vias sejam de extrema importância para o funcionamento correto das células, a via de BER parece essencial, uma vez que, com exceção das enzimas pertencentes à família das glicosilases, que são responsáveis pelo reconhecimento inicial das alterações, todos os outros componentes catalíticos são essenciais, uma vez que a deleção dos genes que codificam essas proteínas em camundongos resultou em letalidade embrionária (Maynard et al., 2009;Puebla-Osorio et al., 2006;Sugo et al., 2000;Tebbs et al., 1999;Xanthoudakis et al., 1996). Uma via molecularmente simples e com poucos passos enzimáticos, a via BER é conservada desde bactérias até humanos, e atua tanto no DNA nuclear como no mitocondrial (Muftuoglu et al., 2014;Zharkov, 2008). Por fim, a DNA ligase III (LIG3) catalisa a...