Clonación y caracterización del gen Yak y sus estudios funcionales en un modelo de ferroptosis inducido por bisfenol S en fibroblastos fetales
Autores: Xu, Hongmei; Li, Yueyue; Li, Qiao; Ma, Zifeng; Yin, Shi; He, Honghong; Xiong, Yan; Xiong, Xianrong; Lan, Daoliang; Li, Jian; Fu, Wei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Clonación y caracterización del gen Yak y sus estudios funcionales en un modelo de ferroptosis inducido por bisfenol S en fibroblastos fetales
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Zootecnia
Palabras clave
Deshidrogenasa dihidroorotato
Ferroptosis
Gen yak
BPS
YSFs
Estrés oxidativo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
La dihidroorotato deshidrogenasa (DHODH) es una enzima limitante en la biosíntesis de pirimidinas. Aunque en los últimos años se ha informado sucesivamente sobre la participación de DHODH en la resistencia a la ferroptosis, lo que ha avanzado considerablemente la comprensión del mecanismo de la muerte celular programada (PCD), la secuencia genética del gen de yak y sus roles en la ferroptosis aún son desconocidos. Con este propósito, primero clonamos la secuencia de la región codificante (1188 pb) del hígado de yak y realizamos un análisis de caracterización de su proteína predictiva que consta de 395 aminoácidos. Encontramos que la región codificante del gen de yak presentó una alta conservación entre especies. En segundo lugar, se investigó el perfil de expresión del gen en varios tejidos de yak utilizando RT-qPCR. Los resultados demostraron que se expresó ampliamente en diferentes tejidos de yak, con niveles particularmente altos en el bazo, el corazón y el hígado. En tercer lugar, para investigar la participación en la regulación de la ferroptosis en células, se aislaron fibroblastos dérmicos de yak (YSFs) de fetos. Luego, se utilizó bisfenol S (BPS) para inducir el modelo de ferroptosis de YSFs. Observamos que BPS disminuyó la viabilidad celular (CCK8) y el potencial de membrana (JC-1) de YSFs de manera dependiente de la dosis e indujo estrés oxidativo al elevar las especies reactivas de oxígeno (ROS). Al mismo tiempo, fue evidente que BPS aumentó efectivamente los indicadores asociados con la ferroptosis (MDA y tinción BODIPY) y redujo los niveles de GSH. Es importante destacar que la co-administración de Ferrostatina-1 (Fer), un potente inhibidor de la ferroptosis, alivió significativamente los marcadores mencionados, confirmando así la inducción exitosa de la ferroptosis en YSFs por BPS. Finalmente, se diseñaron y transfirieron respectivamente plásmidos de sobreexpresión y siARNs del gen de yak en YSFs cultivados con BPS para modular la expresión. Los hallazgos revelaron que la sobreexpresión alivió la ocurrencia de la ferroptosis inducida por BPS, mientras que la interferencia intensificó el proceso de ferroptosis en YSFs. En resumen, clonamos con éxito la región codificante del gen de yak, demostrando su notable conservación entre especies. Además, utilizando la ferroptosis inducida por BPS en YSFs como modelo, el estudio confirmó el papel del gen en la resistencia a la ferroptosis en yaks. Estos resultados ofrecen valiosas bases teóricas para futuras investigaciones sobre la funcionalidad del gen de yak y los mecanismos subyacentes de la ferroptosis en esta especie.
Descripción
La dihidroorotato deshidrogenasa (DHODH) es una enzima limitante en la biosíntesis de pirimidinas. Aunque en los últimos años se ha informado sucesivamente sobre la participación de DHODH en la resistencia a la ferroptosis, lo que ha avanzado considerablemente la comprensión del mecanismo de la muerte celular programada (PCD), la secuencia genética del gen de yak y sus roles en la ferroptosis aún son desconocidos. Con este propósito, primero clonamos la secuencia de la región codificante (1188 pb) del hígado de yak y realizamos un análisis de caracterización de su proteína predictiva que consta de 395 aminoácidos. Encontramos que la región codificante del gen de yak presentó una alta conservación entre especies. En segundo lugar, se investigó el perfil de expresión del gen en varios tejidos de yak utilizando RT-qPCR. Los resultados demostraron que se expresó ampliamente en diferentes tejidos de yak, con niveles particularmente altos en el bazo, el corazón y el hígado. En tercer lugar, para investigar la participación en la regulación de la ferroptosis en células, se aislaron fibroblastos dérmicos de yak (YSFs) de fetos. Luego, se utilizó bisfenol S (BPS) para inducir el modelo de ferroptosis de YSFs. Observamos que BPS disminuyó la viabilidad celular (CCK8) y el potencial de membrana (JC-1) de YSFs de manera dependiente de la dosis e indujo estrés oxidativo al elevar las especies reactivas de oxígeno (ROS). Al mismo tiempo, fue evidente que BPS aumentó efectivamente los indicadores asociados con la ferroptosis (MDA y tinción BODIPY) y redujo los niveles de GSH. Es importante destacar que la co-administración de Ferrostatina-1 (Fer), un potente inhibidor de la ferroptosis, alivió significativamente los marcadores mencionados, confirmando así la inducción exitosa de la ferroptosis en YSFs por BPS. Finalmente, se diseñaron y transfirieron respectivamente plásmidos de sobreexpresión y siARNs del gen de yak en YSFs cultivados con BPS para modular la expresión. Los hallazgos revelaron que la sobreexpresión alivió la ocurrencia de la ferroptosis inducida por BPS, mientras que la interferencia intensificó el proceso de ferroptosis en YSFs. En resumen, clonamos con éxito la región codificante del gen de yak, demostrando su notable conservación entre especies. Además, utilizando la ferroptosis inducida por BPS en YSFs como modelo, el estudio confirmó el papel del gen en la resistencia a la ferroptosis en yaks. Estos resultados ofrecen valiosas bases teóricas para futuras investigaciones sobre la funcionalidad del gen de yak y los mecanismos subyacentes de la ferroptosis en esta especie.