microarray de expresiÓn para el estudio de las alteraciones del metabolismo lipÍdico
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MICROARRAY DE MICROARRAY DE EXPRESIÓN PARA EL EXPRESIÓN PARA EL
ESTUDIO DE LAS ESTUDIO DE LAS ALTERACIONES DEL ALTERACIONES DEL
METABOLISMO LIPÍDICOMETABOLISMO LIPÍDICO
Se han seleccionado 319 clones del cDNA humanos (IMAGE):• Controles• Síntesis de colesterol• Ciclo celular• Beta-oxidación• Metabolismo lipídico• Transducción de señales• Obesidad• Respuesta a estrés• Factores de transcripción• Receptores nucleares• Etc.
23 controles comerciales (genes artificiales) Lucideas Universal ScoreCard• 10 controles de calibración• 8 controles de relación Cy3/Cy5• 3 controles de purificación• 2 controles negativos
Se han seleccionado 319 clones del cDNA humanos (IMAGE):• Controles• Síntesis de colesterol• Ciclo celular• Beta-oxidación• Metabolismo lipídico• Transducción de señales• Obesidad• Respuesta a estrés• Factores de transcripción• Receptores nucleares• Etc.
23 controles comerciales (genes artificiales) Lucideas Universal ScoreCard• 10 controles de calibración• 8 controles de relación Cy3/Cy5• 3 controles de purificación• 2 controles negativos
Cada sonda se imprime por triplicado, en dos localizaciones diferentes.
Diseño del microarray v2.2Diseño del microarray v2.2
EN TOTAL 2592 PUNTOS
6 m
m
8,4 mm
10 µ
m
Los 23 controles se imprimenpor triplicado dos localizaciones diferentes de cada subarray.
Media de las 6 replicas
Células HepG2 tratadas con Células HepG2 tratadas con lovastatinalovastatina
Grafico realizado con PathwayEditor( © Elmar Trost & Bernhard Mecnik)
basandose en KEGG PATHWAY Database(http://www.genome.ad.jp/kegg/
pathway.html)
HMG CoA Red
0
2
4
6
8
10
12
14
Control Lovastatina
Fo
ld c
ha
ng
e (
No
rma
lize
d)
HMG CoA Red
0
2
4
6
8
10
12
14
Control Lovastatina
Fo
ld c
ha
ng
e (
No
rma
lize
d)
DHCR24
0
1
2
3
4
Control Lovastatina
Fo
ld c
ha
ng
e (
No
rma
lize
d)
DHCR24
0
1
2
3
4
Control Lovastatina
Fo
ld c
ha
ng
e (
No
rma
lize
d)
Grafico realizado con PathwayEditor( © Elmar Trost & Bernhard Mecnik)
basandose en KEGG PATHWAY Database(http://www.genome.ad.jp/kegg/
pathway.html)
60h0 48h
SKF
Celulas HL60
Células HL60 tratadas con SKF Células HL60 tratadas con SKF 104976104976
Grafico realizado con PathwayEditor( © Elmar Trost & Bernhard Mecnik)
basandose en KEGG PATHWAY Database(http://www.genome.ad.jp/kegg/
pathway.html)
HMGCR
0
0.5
1
1.5
2
48h 48+2 h 48+4 h 48+6 hExp
resi
ón
rel
ativ
a d
e m
RN
A
DHCR24
0
0.5
1
1.5
2
2.5
48h 48+2 h 48+4 h 48+6 hExp
resi
ón
rel
ativ
a d
e m
RN
A
6h2h 4h0 48h
SKF LDL
Células HL60 tratadas con SKF Células HL60 tratadas con SKF 104976 + LDL104976 + LDL
Adaptado de: http://www4.utsouthwestern.edu/moleculargenetics/pages/rawson/lab.html
Regulación transcripcinal por Regulación transcripcinal por esteroles: SREBPesteroles: SREBP
Búsqueda de nuevos genes que Búsqueda de nuevos genes que responden a colesterolresponden a colesterol
DHCR24
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Lov 0 Lov 10 µM LDL 30 µg/ml Lov 10 µM+LDL 30µg/ml
Rat
io N
orm
aliz
ed(D
HC
R24
/RP
LP
0)
DHCR24
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Lov 0 Lov 10 µM LDL 30 µg/ml Lov 10 µM+LDL 30µg/ml
Rat
io N
orm
aliz
ed(D
HC
R24
/RP
LP
0)
HMG CoA Reductase
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Lov 0 Lov 10 µM LDL 30 µg/ml Lov 10 µM+LDL 30µg/ml
Ra
tio
No
rma
lize
d(H
MG
Co
A R
ed
/RP
LP
0)
HMG CoA Reductase
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Lov 0 Lov 10 µM LDL 30 µg/ml Lov 10 µM+LDL 30µg/ml
Ra
tio
No
rma
lize
d(H
MG
Co
A R
ed
/RP
LP
0)
Regulación de la expresión de la Regulación de la expresión de la DHCR24 por colesterolDHCR24 por colesterol
Localización del promotor de la Localización del promotor de la DHCR24 mediante RACE-PCRDHCR24 mediante RACE-PCR
Actividad del promotor de la Actividad del promotor de la DHCR24DHCR24
HepG2
0 2 4 6 8 10 12
13
16B
14A
15
10
14B
14B
7
pH DHCR24
luciferasa/renila
LDL 0
LDL 30
-868
Luc
-643
Luc
-520
Luc
-348
Luc
-258
Luc
-198
Luc
-178
Luc
-164
Luc
-149
Luc
-868
Luc
-643
Luc
-520
Luc
-348
Luc
-258
Luc
-198
Luc
-178
Luc
-164
Luc
-149
Luc
-1051 TATGTCATGTTTAGCTTCTAAACTAAAACATCTCGAAAACTTCCTAAAAT
-1001 TCCATATGAAATGCAAATGGCGCTGGATTTCAGCTTTTGCTGGTAACCGT
-951 GGCAGCTCCCCTACACTGGTTGCTGAGTGAGGGCAGGGCCATCTGCTTTG
-901 CTCACCACCCTACCCGAGGCTTGCAACACTGCCTGGCACAGAGCGGGCCT
-851 GGGGAGTTTACTCGGGCTGAAATGCCTTCCTTCATTCTTTCTCCTCCGGG
-801 CCTCCCATCTGCCTCAGTGAACTGGAAAAAGAGGAAGAGTGCCAGCCATA
-751 GCCTTCCATGCTTCCAATGGCCTCTGGAGTTCACGAACAGGTCTTCACCT
-701 TTCTGGGCTGCTTCCAAGTGTACACAATGGAGCTCACCACTCCCCACTGC
-651 CCAGGACTGCTGTGTAGCTCAAATGAATTCGTGGAAAGTGCCCCCTAAAA
-601 ATGAAAAGATGCCTCTGGAGACCTTGCGCACACCGAGTGGCACGACCTGC
-451 AGAGGTTACCGCCAGGTTTCCATCCTCCGCGCCCGGGAACCGCCTGTCCG
-401 GCCAAAGGGTGACTGACTCAGGGCCGGGGCGCCTCCCAGCCCTCCGGCGG
-351 AAAGCCACTGCAAAACCGCTTAAGGCGCGTTTGGAAGAGGCGGCCCCGCA
-301 GCCCCGAGGGCCTGGGGCCCTGAGTCCCAACTGCCCACCCCCAGTATTCG
CACCC binding factor
-251 CAGCGGACCCCACCGGCACCCAGTCCCTGGCACCCCCGCCTCGCGCGGCG
SP1
-201 GCGGGGAGAAAAGGGTGGAGCGGTCCGACTCCCGCAGCCAATGAAAGCTG
-151 CGGGTTCCTGGTCCGATCCCCGGCGCGGCTCGCCATTGGTCGCCGCCCGG
NFY NFY
-101 GTCTCGGCCCACCGAACCTCGGCGACCCGAGCCAATCGCGAGGCGGCGGG
SP1 SRE SP1
-51 CGATCCCGGGCTCCCCGGGCTGTGGGCTACAGGCGCAGAGCGGGCCAGGC
+1 GCGGAGCTGGCGGCAGTGACAGGAGGCGCGAACCCGCAGCGCTTACCGCG
* * * * * * *
+1
*
-1051 TATGTCATGTTTAGCTTCTAAACTAAAACATCTCGAAAACTTCCTAAAAT
-1001 TCCATATGAAATGCAAATGGCGCTGGATTTCAGCTTTTGCTGGTAACCGT
-951 GGCAGCTCCCCTACACTGGTTGCTGAGTGAGGGCAGGGCCATCTGCTTTG
-901 CTCACCACCCTACCCGAGGCTTGCAACACTGCCTGGCACAGAGCGGGCCT
-851 GGGGAGTTTACTCGGGCTGAAATGCCTTCCTTCATTCTTTCTCCTCCGGG
-801 CCTCCCATCTGCCTCAGTGAACTGGAAAAAGAGGAAGAGTGCCAGCCATA
-751 GCCTTCCATGCTTCCAATGGCCTCTGGAGTTCACGAACAGGTCTTCACCT
-701 TTCTGGGCTGCTTCCAAGTGTACACAATGGAGCTCACCACTCCCCACTGC
-651 CCAGGACTGCTGTGTAGCTCAAATGAATTCGTGGAAAGTGCCCCCTAAAA
-601 ATGAAAAGATGCCTCTGGAGACCTTGCGCACACCGAGTGGCACGACCTGC
-451 AGAGGTTACCGCCAGGTTTCCATCCTCCGCGCCCGGGAACCGCCTGTCCG
-401 GCCAAAGGGTGACTGACTCAGGGCCGGGGCGCCTCCCAGCCCTCCGGCGG
-351 AAAGCCACTGCAAAACCGCTTAAGGCGCGTTTGGAAGAGGCGGCCCCGCA
-301 GCCCCGAGGGCCTGGGGCCCTGAGTCCCAACTGCCCACCCCCAGTATTCG
CACCC binding factor
-251 CAGCGGACCCCACCGGCACCCAGTCCCTGGCACCCCCGCCTCGCGCGGCG
SP1
-201 GCGGGGAGAAAAGGGTGGAGCGGTCCGACTCCCGCAGCCAATGAAAGCTG
-151 CGGGTTCCTGGTCCGATCCCCGGCGCGGCTCGCCATTGGTCGCCGCCCGG
NFY NFY
-101 GTCTCGGCCCACCGAACCTCGGCGACCCGAGCCAATCGCGAGGCGGCGGG
SP1 SRE SP1
-51 CGATCCCGGGCTCCCCGGGCTGTGGGCTACAGGCGCAGAGCGGGCCAGGC
+1 GCGGAGCTGGCGGCAGTGACAGGAGGCGCGAACCCGCAGCGCTTACCGCG
* * * * * * *
+1
*
Posibles factores de Posibles factores de transcripción en el promotor de transcripción en el promotor de
la DHCR24la DHCR24
SRE
Sonda consenso SRE
SondaDHCR24
Extracto nuclear- + + + + - + + + +Sonda DHCR24 no marcada -++ + + -++ + +
Electrophoretic Mobility Shift Electrophoretic Mobility Shift Assay (EMSA)Assay (EMSA)
Retardo
Sonda-Cy5 libre
Retardo
Sonda-Cy5 libre
Papel del colesterol en la Papel del colesterol en la regulación del ciclo celularregulación del ciclo celular
00 10210233DNADNA
00400
400
Célu
las
Célu
las
GG11
GG22/M/MSS
ControlControl0 h0 h
00 10210233DNADNA
00400
400
Célu
las
Célu
las
GG11 GG22/M/M
SS
00 10210233DNADNA
00400
400
Célu
las
Célu
las
GG11
GG22/M/M
SS
SKF 1, 5 µM SKF 1, 5 µM 48 h48 h
SKF 1, 5 µMSKF 1, 5 µM60 h60 h
La parada del ciclo en G2 es debida a la inhibición de la
actividad cdc2
Martinez-Botas, J., Suarez, Y., Ferruelo, A. J., Gomez-Coronado, D., and Lasuncion, M. A. (1999). Cholesterol starvation decreases p34(cdc2) kinase activity and arrests the cell cycle at G2. Faseb J 13, 1359-1370.
Grafico realizado con PathwayEditor( © Elmar Trost & Bernhard Mecnik)
basandose en KEGG PATHWAY Database
(http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway.html)
Resultados: ParadaResultados: Parada
MODIFICACIÓN DE LA EXPRESIÓN GÉNICA Y
LOS FACTORES DE RIESGO
CARDIOVASCULAR EN LA OBESIDAD MÓRBIDA
Nº PACIENTE 36 10 75 65 18 55 Media
Edad (años) 25 46 61 57 52 51 48.67
Edad inicio obesidad (años) 10 41 25 25 Infancia 15 23.20
Factor desencadenante ---Abandono
tabacoAbandonod
eporteReposo por
enf. ---- ----
Peso máximo (Kg) 165 125 136 130 191 164 151.83
Talla (cm) 170 160 166 167 170 182 169.17
IMC máximo 57.1 48.8 49.3 46.6 66.1 49.5 52.90
Edad cirugía (años) 23 43 60 56 50 50 47.00
Técnica quirúrgica ScopinaroBy-pass gástrico Scopinaro Scopinaro Scopinaro Scopinaro
Peso precirugía (Kg) 162 120 136 116 --- 152.9 137.38
HTA Sí No Sí Sí Sí Sí
Diabetes No No No Sí --- No
Glucemia basal (mg/dl) 112 90 120 113 ---- 105 108.00
Hiperuricemia Sí Sí --- Sí Sí No
A. úrico (mg/dl) 10 11.5 --- --- ---- 6.6 9.37
Triglicéridos (mg/dl) 283 149 107 130 --- 110 155.80
Colesterol total (mg/dl) 205 200 177 160 --- 292 206.80
HDL-colesterol (mg/dl) 27 --- 52 47 --- 62 47.00
LDL-colesterol (mg/dl) 121 --- 103 87 --- 208 129.75
Transaminasas altas Sí Sí No No --- No
Familiares obesos – – +/– + + +++
Peso 6 m postcirugía (Kg) 114 90 108 89.9 --- 120 104.38
Peso 12 m postcirugía (Kg) 91.5 82 100.9 --- --- 118.7 98.28
Δ peso 6 m postcirugía (%) 29.6 25 20.5 22.5 --- 21.5 23.82
Nº PACIENTE 36 10 75 65 18 55 Media
Edad (años) 25 46 61 57 52 51 48.67
Edad inicio obesidad (años) 10 41 25 25 Infancia 15 23.20
Factor desencadenante ---Abandono
tabacoAbandonod
eporteReposo por
enf. ---- ----
Peso máximo (Kg) 165 125 136 130 191 164 151.83
Talla (cm) 170 160 166 167 170 182 169.17
IMC máximo 57.1 48.8 49.3 46.6 66.1 49.5 52.90
Edad cirugía (años) 23 43 60 56 50 50 47.00
Técnica quirúrgica ScopinaroBy-pass gástrico Scopinaro Scopinaro Scopinaro Scopinaro
Peso precirugía (Kg) 162 120 136 116 --- 152.9 137.38
HTA Sí No Sí Sí Sí Sí
Diabetes No No No Sí --- No
Glucemia basal (mg/dl) 112 90 120 113 ---- 105 108.00
Hiperuricemia Sí Sí --- Sí Sí No
A. úrico (mg/dl) 10 11.5 --- --- ---- 6.6 9.37
Triglicéridos (mg/dl) 283 149 107 130 --- 110 155.80
Colesterol total (mg/dl) 205 200 177 160 --- 292 206.80
HDL-colesterol (mg/dl) 27 --- 52 47 --- 62 47.00
LDL-colesterol (mg/dl) 121 --- 103 87 --- 208 129.75
Transaminasas altas Sí Sí No No --- No
Familiares obesos – – +/– + + +++
Peso 6 m postcirugía (Kg) 114 90 108 89.9 --- 120 104.38
Peso 12 m postcirugía (Kg) 91.5 82 100.9 --- --- 118.7 98.28
Δ peso 6 m postcirugía (%) 29.6 25 20.5 22.5 --- 21.5 23.82
Tejido adiposo subcutáneo Agrupamiento
jerárquico
Cluster 10
Cluster 4
Cluster 3
Cluster 8
Incluir algun gen mas y
comprobarlo en el array
Nº PACIENTE 36 10 75 65 18 55 Media
Edad (años) 25 46 61 57 52 51 48.67
Edad inicio obesidad (años) 10 41 25 25 Infancia 15 23.20
Factor desencadenante ---Abandono
tabacoAbandonod
eporteReposo por
enf. ---- ----
Peso máximo (Kg) 165 125 136 130 191 164 151.83
Talla (cm) 170 160 166 167 170 182 169.17
IMC máximo 57.1 48.8 49.3 46.6 66.1 49.5 52.90
Edad cirugía (años) 23 43 60 56 50 50 47.00
Técnica quirúrgica ScopinaroBy-pass gástrico Scopinaro Scopinaro Scopinaro Scopinaro
Peso precirugía (Kg) 162 120 136 116 --- 152.9 137.38
HTA Sí No Sí Sí Sí Sí
Diabetes No No No Sí --- No
Glucemia basal (mg/dl) 112 90 120 113 ---- 105 108.00
Hiperuricemia Sí Sí --- Sí Sí No
A. úrico (mg/dl) 10 11.5 --- --- ---- 6.6 9.37
Triglicéridos (mg/dl) 283 149 107 130 --- 110 155.80
Colesterol total (mg/dl) 205 200 177 160 --- 292 206.80
HDL-colesterol (mg/dl) 27 --- 52 47 --- 62 47.00
LDL-colesterol (mg/dl) 121 --- 103 87 --- 208 129.75
Transaminasas altas Sí Sí No No --- No
Familiares obesos – – +/– + + +++
Peso 6 m postcirugía (Kg) 114 90 108 89.9 --- 120 104.38
Peso 12 m postcirugía (Kg) 91.5 82 100.9 --- --- 118.7 98.28
Δ peso 6 m postcirugía (%) 29.6 25 20.5 22.5 --- 21.5 23.82
Nº PACIENTE 36 10 75 65 18 55 Media
Edad (años) 25 46 61 57 52 51 48.67
Edad inicio obesidad (años) 10 41 25 25 Infancia 15 23.20
Factor desencadenante ---Abandono
tabacoAbandonod
eporteReposo por
enf. ---- ----
Peso máximo (Kg) 165 125 136 130 191 164 151.83
Talla (cm) 170 160 166 167 170 182 169.17
IMC máximo 57.1 48.8 49.3 46.6 66.1 49.5 52.90
Edad cirugía (años) 23 43 60 56 50 50 47.00
Técnica quirúrgica ScopinaroBy-pass gástrico Scopinaro Scopinaro Scopinaro Scopinaro
Peso precirugía (Kg) 162 120 136 116 --- 152.9 137.38
HTA Sí No Sí Sí Sí Sí
Diabetes No No No Sí --- No
Glucemia basal (mg/dl) 112 90 120 113 ---- 105 108.00
Hiperuricemia Sí Sí --- Sí Sí No
A. úrico (mg/dl) 10 11.5 --- --- ---- 6.6 9.37
Triglicéridos (mg/dl) 283 149 107 130 --- 110 155.80
Colesterol total (mg/dl) 205 200 177 160 --- 292 206.80
HDL-colesterol (mg/dl) 27 --- 52 47 --- 62 47.00
LDL-colesterol (mg/dl) 121 --- 103 87 --- 208 129.75
Transaminasas altas Sí Sí No No --- No
Familiares obesos – – +/– + + +++
Peso 6 m postcirugía (Kg) 114 90 108 89.9 --- 120 104.38
Peso 12 m postcirugía (Kg) 91.5 82 100.9 --- --- 118.7 98.28
Δ peso 6 m postcirugía (%) 29.6 25 20.5 22.5 --- 21.5 23.82
Relación de los patrones de expresión con las características
fenotípicas
Hipertensión8 ♀
Controles no obesos
9 ♀
Hipertensión y
diabetes6 ♀
Sin factores de
riesgo cardiovasc
ular8 ♀
Banco de muestras de > 70 pacientes:• Tejido adiposo subcutáneo• Tejido adiposo visceral• Músculo• Sangre• Plasma
Bioquímica-Bioquímica-InvestigaciónInvestigación
Miguel Ángel LasunciónMiguel Ángel LasunciónDiego Gómez-CoronadoDiego Gómez-CoronadoJavier Martínez-BotasJavier Martínez-Botas
Oscar PastorOscar PastorJonatan SánchezJonatan Sánchez
Nuria OleaNuria OleaMiguel MartínMiguel Martín
Sección Endocrinología Sección Endocrinología y Nutrición:y Nutrición:
Clotilde VázquezClotilde VázquezNuria PalaciosNuria Palacios
Servicio de Cirugía Servicio de Cirugía General y Digestivo:General y Digestivo:
Virgilio Fresneda Virgilio Fresneda MorenoMoreno
Roberto PeromingoRoberto Peromingo