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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Clonagem e expressão de irisina canina em Escherichia coli
???metadata.dc.creator???: Cavalcante, Thatiana Farias 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Astolfi Filho, Spartaco
???metadata.dc.contributor.referee1???: Cordeiro , Isabelle Bezerra
???metadata.dc.contributor.referee2???: Carmo, Edson Junior do
???metadata.dc.description.resumo???: Introdução: A irisina é uma proteína produzida de modo endógeno quando há estímulo físico contínuo. É produto da clivagem da proteína transmembrana fibronectina tipo III contendo o domínio 5 (FNDC5). Além do peptídeo sinal e da porção C-terminal, a FNDC5 tem uma região transmembranar e o domínio irisina. O exercício físico tem ação direta na síntese proteica, uma vez que, ativa a expressão do gene PGC1-α que induz a síntese da proteína FNDC5 com consequente liberação da irisina. No tecido adiposo age positivamente sobre a molécula UCP1, levando ao aumento da densidade mitocondrial, alto consumo de oxigênio e mudança das características fenotípicas dos adipócitos brancos para bege. Essas características estão associadas ao emagrecimento, melhora da resistência à insulina e regressão da síndrome metabólica. No sistema nervoso central promove a sobrevivência, manutenção e função das células neurais. Em cães, assim como em humanos, a obesidade é um fator de risco para o desenvolvimento de disfunções metabólicas como, por exemplo, diabetes mellitus, perfis lipídicos alterados e hipertensão. A disfunção cognitiva canina afeta cerca de 60 % dos cães mais idosos, e está relacionada com o depósito de moléculas beta-amilóide. Visando futuro desenvolvimento um medicamento para tratamento dessas disfunções caninas, esse projeto tem como objetivo a clonagem e expressão da sequência codificadora de irisina canina em Escherichia coli. Material e Métodos: A sequência gênica da proteína foi selecionada a partir do banco de dados UniProt. O alinhamento da sequência a fim de analisar a similaridade entre humanos e cães foi feito utilizando o programa Blast-p. Uma vez selecionada a sequência, o gene foi desenhando e encomendo para síntese química com códons preferenciais de E.coli e clonado no vetor pUC-18. A sequência de irisina portadora de sítios das enzimas de restrição Ndel e BamHI nas extremidades foi subclonada nos sítios das mesmas enzimas no vetor de expressão pDMU01, resultando no plasmídeo recombinante pTI01. Para transformação e expressão do gene o pTl01 foi introduzido por eletroporação na linhagem de E. coli DH5αF´Iq. Uma colônia recombinante foi inoculada em 50 mL de meio Luria Bertani contendo ampicilina 100 ug/mL o e cultivada a 37 oC, rotação de 150 rpm por 32 h. Quando a cultura atingiu 0,5 OD600/mL a expressão foi induzida adicionando-se IPTG para a concentração final de 1 mM. Durante o crescimento foram coletadas alíquotas em espaços de tempo específicos para medida da absorbância e análise da proteína recombinante por eletroforese SDS-PAGE. Resultados e discussão: A digestão do vetor pUC18-IRISINA contendo o gene de expressão, assim como do vetor de expressão pDMU01 com as enzimas de restrição Ndel e BamHI foi eficientemente realizada. A ligação do gene ao plasmídeo pDMU01 foi confirmada por digestão enzimática utilizando as respectivas enzimas, tendo sido possível observar em gel de agarose a liberação de um fragmento de 432pb do PTI01 referente a região codificadora da irisina. A expressão gênica foi confirmada através de gel SDS-PAGE onde observou-se uma banda de aproximadamente 17kDa correspondente à massa molecular da irisina canina.
Abstract: Introduction: Irisin is an endogenously produced protein upon continuous physical stimulation. It is a product of the cleavage of fibronectin type III transmembrane protein containing domain 5 (FNDC5). In addition to the signal peptide and the C-terminal portion, FNDC5 has a transmembrane region and the irisin domain. Physical exercise has a direct action on protein synthesis, since it activates the expression of the PGC1-α gene that induces the synthesis of the FNDC5 protein with consequent release of irisin. In adipose tissue, it acts positively on the UCP1 molecule, leading to increased mitochondrial density, high oxygen consumption and a change in the phenotypic characteristics of white adipocytes to beige. These characteristics are associated with weight loss, improved insulin resistance and regression of metabolic syndrome. In the central nervous system it promotes the survival, maintenance and function of neural cells. In dogs, as in humans, obesity is a risk factor for the development of metabolic dysfunctions such as diabetes mellitus, altered lipid profiles and hypertension. Canine cognitive dysfunction affects about 60% of older dogs, and is related to the deposition of beta-amyloid molecules. Aiming at the future development of a drug to treat these canine dysfunctions, this project aims to clone and express the coding sequence of canine irisin in Escherichia coli. Material and Methods: The gene sequence of the protein was selected from the UniProt database. The sequence alignment in order to analyze the similarity between humans and dogs was done using the Blast-p program. Once the sequence was selected, the gene was designed and ordered for chemical synthesis with E.coli preferred codons and cloned into the pUC-18 vector. The irisin sequence carrying Ndel and BamHI restriction enzyme sites at the ends was subcloned into the sites of the same enzymes in the expression vector pDMU01, resulting in the recombinant plasmid pTI01. For transformation and gene expression pTl01 was introduced by electroporation into E. coli strain DH5αF'Iq. A recombinant colony was inoculated into 50 mL of Luria Bertani medium containing ampicillin 100 ug/mL o and grown at 37 oC, 150 rpm rotation for 32 h. When the culture reached 0.5 OD600/mL expression was induced by adding IPTG to the final concentration of 1 mM. During growth aliquots were collected at specific time slots for absorbance measurement and analysis of recombinant protein by SDS-PAGE electrophoresis. Results and discussion: Digestion of the pUC18-IRISINA vector containing the expression gene as well as the pDMU01 expression vector with the restriction enzymes Ndel and BamHI was efficiently performed. The binding of the gene to the pDMU01 plasmid was confirmed by enzymatic digestion using the respective enzymes, and it was possible to observe in agarose gel the release of a 432pb fragment of PTI01 referring to the irisin coding region. Gene expression was confirmed by SDS-PAGE gel where a band of approximately 17kDa corresponding to the molecular mass of canine irisin was observed.
Keywords: Hormônios
Clonagem molecular
Genética molecular
???metadata.dc.subject.cnpq???: CIENCIAS BIOLOGICAS: BIOLOGIA GERAL
???metadata.dc.subject.user???: Irisina canina
Escherichia coli
Expressão
Proteína heteróloga
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Amazonas
???metadata.dc.publisher.initials???: UFAM
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Ciências Biológicas
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
Citation: CAVALCANTE, Thatiana Farias. Clonagem e expressão de irisina canina em Escherichia coli. 2023. 58 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2023.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/9604
Issue Date: 23-Feb-2023
Appears in Collections:Mestrado em Biotecnologia

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