Novel insights into cardiac regeneration based on differential fetal and adult ovine heart transcriptomic analysis

Autores
Locatelli, Paola; Belaich, Mariano Nicolas; López, Ayelén Emilce; Olea, Fernanda Daniela; Uranga Vega, Martin; Giménez, Carlos Sebastián; Simonin, Jorge Alejandro; Bauza, Maria del Rosario; Castillo Velasquez, Martha Giovanna; Cuniberti, Luis Alberto; Crottogini, Alberto José; Cerrudo, Carolina Susana; Ghiringhelli, Pablo Daniel
Año de publicación
2020
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The adult mammalian cardiomyocyte has a very limited capacity to reenter the cell cycle and advance into mitosis. Therefore, diseases characterized by lost contractile tissue usually evolve into myocardial remodeling and heart failure. Analyzing the cardiac transcriptome at different developmental stages in a large mammal closer to the human than laboratory rodents may serve to disclose positive and negative cardiomyocyte cell cycle regulators potentially targetable to induce cardiac regeneration in the clinical setting. Thus we aimed at characterizing the transcriptomic profiles of the early fetal, late fetal, and adult sheep heart by employing RNA-seq technique and bioinformatic analysis to detect protein-encoding genes that in some of the stages were turned off, turned on, or differentially expressed. Genes earlier proposed as positive cell cycle regulators such as cyclin A, cdk2, meis2, meis3, and PCNA showed higher expression in fetal hearts and lower in AH, as expected. In contrast, genes previously proposed as cell cycle inhibitors, such as meis1, p16, and sav1, tended to be higher in fetal than in adult hearts, suggesting that these genes are involved in cell processes other than cell cycle regulation. Additionally, we described Gene Ontology (GO) enrichment of different sets of genes. GO analysis revealed that differentially expressed gene sets were mainly associated with metabolic and cellular processes. The cell cycle-related genes fam64a, cdc20, and cdk1, and the metabolism-related genes pitx and adipoq showed strong differential expression between fetal and adult hearts, thus being potent candidates to be targeted in human cardiac regeneration strategies. NEW & NOTEWORTHY We characterized the transcriptomic profiles of the fetal and adult sheep hearts employing RNAseq technique and bioinformatic analyses to provide sets of transcripts whose variation in expression level may link them to a specific role in cell cycle regulation. It is important to remark that this study was performed in a large mammal closer to humans than laboratory rodents. In consequence, the results can be used for further translational studies in cardiac regeneration.
Fil: Locatelli, Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina
Fil: Belaich, Mariano Nicolas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular; Argentina
Fil: López, Ayelén Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina
Fil: Olea, Fernanda Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina
Fil: Uranga Vega, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina
Fil: Giménez, Carlos Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina
Fil: Simonin, Jorge Alejandro. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Bauza, Maria del Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina
Fil: Castillo Velasquez, Martha Giovanna. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina
Fil: Cuniberti, Luis Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina
Fil: Crottogini, Alberto José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina
Fil: Cerrudo, Carolina Susana. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Ghiringhelli, Pablo Daniel. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Materia
CELL CYCLE
DEVELOPMENT
HEART
OVIS ARIES
TRANSCRIPTOME
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Analyzing the cardiac transcriptome at different developmental stages in a large mammal closer to the human than laboratory rodents may serve to disclose positive and negative cardiomyocyte cell cycle regulators potentially targetable to induce cardiac regeneration in the clinical setting. Thus we aimed at characterizing the transcriptomic profiles of the early fetal, late fetal, and adult sheep heart by employing RNA-seq technique and bioinformatic analysis to detect protein-encoding genes that in some of the stages were turned off, turned on, or differentially expressed. Genes earlier proposed as positive cell cycle regulators such as cyclin A, cdk2, meis2, meis3, and PCNA showed higher expression in fetal hearts and lower in AH, as expected. In contrast, genes previously proposed as cell cycle inhibitors, such as meis1, p16, and sav1, tended to be higher in fetal than in adult hearts, suggesting that these genes are involved in cell processes other than cell cycle regulation. Additionally, we described Gene Ontology (GO) enrichment of different sets of genes. GO analysis revealed that differentially expressed gene sets were mainly associated with metabolic and cellular processes. The cell cycle-related genes fam64a, cdc20, and cdk1, and the metabolism-related genes pitx and adipoq showed strong differential expression between fetal and adult hearts, thus being potent candidates to be targeted in human cardiac regeneration strategies. NEW & NOTEWORTHY We characterized the transcriptomic profiles of the fetal and adult sheep hearts employing RNAseq technique and bioinformatic analyses to provide sets of transcripts whose variation in expression level may link them to a specific role in cell cycle regulation. It is important to remark that this study was performed in a large mammal closer to humans than laboratory rodents. In consequence, the results can be used for further translational studies in cardiac regeneration.Fil: Locatelli, Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Belaich, Mariano Nicolas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular; ArgentinaFil: López, Ayelén Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Olea, Fernanda Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Uranga Vega, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Giménez, Carlos Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Simonin, Jorge Alejandro. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bauza, Maria del Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Castillo Velasquez, Martha Giovanna. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Cuniberti, Luis Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Crottogini, Alberto José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Cerrudo, Carolina Susana. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ghiringhelli, Pablo Daniel. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaAmerican Physiological Society2020-04info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/131394Locatelli, Paola; Belaich, Mariano Nicolas; López, Ayelén Emilce; Olea, Fernanda Daniela; Uranga Vega, Martin; et al.; Novel insights into cardiac regeneration based on differential fetal and adult ovine heart transcriptomic analysis; American Physiological Society; American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology; 318; 4; 4-2020; H994-H10070363-6135CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://journals.physiology.org/doi/10.1152/ajpheart.00610.2019info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1152/ajpheart.00610.2019info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-29T10:40:57Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/131394instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-29 10:40:57.882CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
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Fil: Uranga Vega, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina
Fil: Giménez, Carlos Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina
Fil: Simonin, Jorge Alejandro. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Bauza, Maria del Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina
Fil: Castillo Velasquez, Martha Giovanna. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina
Fil: Cuniberti, Luis Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina
Fil: Crottogini, Alberto José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina
Fil: Cerrudo, Carolina Susana. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Ghiringhelli, Pablo Daniel. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
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