Methylation of the Gpat2 promoter regulates transient expression during mouse spermatogenesis

Spermatogenesis is a highly regulated process that involves both mitotic and meiotic divisions, as well as cellular differentiation to yield mature spermatozoa from undifferentiated germinal stem cells. Although Gpat2 was originally annotated as a glycerol-3-phospate acyltransferase by sequence homology to Gpat1 , GPAT2 is highly expressed in testis but not in lipogenic tissues and is not up-regulated during adipocyte differentiation. New data show that GPAT2 is required for the synthesis of piRNAs, a group of small RNAs that protect the germ cell genome from retrotransposable elements. In order to understand the relationship between GPAT2 and its role in the testis, we focused on Gpat2 expression during the first wave of mouse spermatogenesis. Gpat2 expression was analyzed by qPCR, in situ hybridization, immunohistochemistry and Western blot. Gpat2 mRNA content and protein expression were maximal at 15 dpp and restricted to pachytene spermatocytes. To achieve this transient expression, both epigenetic mechanisms and trans-acting factors are involved. In vitro assays showed that Gpat2 expression correlates with DNA demethylation and histone acetylation and that it is up-regulated by retinoic acid. Epigenetic regulation by DNA methylation was confirmed in vivo in germ cells by bisulfite sequencing of the Gpat2 promoter. Consistent with the initiation of meiosis at 11 dpp, methylation decreased dramatically. Thus, Gpat2 is expressed at a specific stage of spermatogenesis, consistent with piRNA synthesis and meiosis I prophase, and its on-off expression pattern responds predominantly to epigenetic modifications.Fil: Garcia Fabiani, Maria Belen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata ; ArgentinaFil: Montanaro, Mauro Aldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata ; ArgentinaFil: Lacunza, Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas; ArgentinaFil: Cattaneo, Elizabeth Renee. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata ; ArgentinaFil: Coleman, Rosalind A.. University of North Carolina; Estados UnidosFil: Pellon Maison, Magali. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata ; ArgentinaFil: Gonzalez-Baró; MR. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata ; Argentin

Análisis crítico de las encuestas oficiales realizadas por la Facultad de Ciencias Médicas a los alumnos de Bioquímica y Biología Molecular al final del ciclo lectivo 2014

Las encuestas son un método de recolección sistemática de información que permite, luego de su análisis, la toma de decisiones. Las encuestas oficiales de la Facultad de Ciencias Médicas de la UNLP se realizan con el objetivo de “identificar las dificultades en el proceso de enseñanza aprendizaje, que permita establecer pautas de corrección para optimizar el mismo”. Las encuestas contienen un instructivo para los alumnos y en las mismas se evalúa a los docentes, la organización de la cátedra, los aspectos didácticos, la evaluación y sus criterios de corrección y la bibliografía recomendada.Facultad de Ciencias Médica

Análisis comparativo de métodos de evaluación parcial: opción múltiple vs examen oral, en la Cátedra de Bioquímica y Biología Molecular, Facultad de Ciencias Médicas, UNLP

Las evaluaciones parciales son un punto importante del proceso enseñanza-aprendizaje siempre y cuando las mismas nos permitan evaluar si se alcanzaron los objetivos planteados. Históricamente la cátedra de Bioquímica y Biología Molecular (BBM) evalúa a sus alumnos por medio de dos exámenes parciales (con 3 intentos cada uno) en formato de opción múltiple. Si bien este sistema presenta sus ventajas, como ser una evaluación equivalente en contenidos y presentación para todos los alumnos, y facilidad para la corrección, desde hace años los docentes de la cátedra nos planteamos la necesidad de realizar un cambio en la forma de evaluar. Esta necesidad surge principalmente porque notamos que, por la forma en la que diseñábamos este tipo de evaluación, la mayoría de los alumnos no eran capaces de jerarquizar los contenidos de un tema en estudio, diferenciando los conceptos de los detalles. Esto los llevaba a intentar memorizar la máxima cantidad de información posible, en lugar de comprender, racionalizar y relacionar los conceptos, que les permitieran a futuro aplicar lo aprendido en BBM a otras situaciones fisiológicas o patológicas.Facultad de Ciencias Médica

Impacto de la modalidad de examen parcial sobre el desempeño en el examen final en la Cátedra de Bioquímica y Biología molecular, Facultad de Ciencias Médicas, UNLP

Bioquímica y Biología Molecular es una materia de segundo año, del ciclo básico de la carrera de Medicina. Para regularizarla los alumnos deben aprobar dos exámenes parciales y un examen final sumativo e integrador. El examen final se realiza de manera oral, siendo cada alumno evaluado, en principio, por dos docentes en base a los contenidos del programa. Al momento de realizar la evaluación final los docentes notábamos un alto nivel de fallas y desconocimiento de conceptos básicos, dificultades en la expresión oral y en la identificación de conceptos. Esto nos llevó en el año 2015 a modificar la forma de realizar las evaluaciones parciales, cambiando de examen de opciones múltiples a modalidad oral, con el objetivo de enseñar a los alumnos a jerarquizar y racionalizar los conceptos de la materia, y no solo aprender sus contenidos.Facultad de Ciencias Médica

Glycerol-3-phosphate acyltransferase-2 is expressed in spermatic germ cells and incorporates arachidonic acid into triacylglycerols

Background: De novo glycerolipid synthesis begins with the acylation of glycerol-3 phosphate catalyzed by glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT). In mammals, at least four GPAT isoforms have been described, differing in their cell and tissue locations and sensitivity to sulfhydryl reagents. In this work we show that mitochondrial GPAT2 overexpression in CHO-K1 cells increased TAG content and both GPAT and AGPAT activities 2-fold with arachidonoyl-CoA as a substrate, indicating specificity for this fatty acid. Methods and Results: Incubation of GPAT2-transfected CHO-K1 cells with [1-14C]arachidonate for 3 h increased incorporation of [14C]arachidonate into TAG by 40%. Consistently, arachidonic acid was present in the TAG fraction of cells that overexpressed GPAT2, but not in control cells, corroborating GPAT2's role in synthesizing TAG that is rich in arachidonic acid. In rat and mouse testis, Gpat2 mRNA was expressed only in primary spermatocytes; the protein was also detected in late stages of spermatogenesis. During rat sexual maturation, both the testicular TAG content and the arachidonic acid content in the TAG fraction peaked at 30 d, matching the highest expression of Gpat2 mRNA and protein. Conclusions: These results strongly suggest that GPAT2 expression is linked to arachidonoyl-CoA incorporation into TAG in spermatogenic germ cells.Facultad de Ciencias Médica

El silenciamiento de GPAT2 en células MDA-MB-231 afecta el remodelado del ácido araquidónico

La síntesis de novo de glicerolípidos en células de mamífero comienza con la acilación del glicerol-3-fosfato. Este paso esta catalizado por la glicerol-3-fosfato aciltransferasa (GPAT); hasta el momento se han clonado cuatro genes que codifican GPATs. La GPAT2, se clonó por homología de secuencia con GPAT1, sin embrago hemos demostrado que presenta características que la distinguen notablemente de las otras GPATs: se comporta como un antígeno cáncer/ testículo (expresión selectiva en testículo y en tumores de distintas localizaciones), presenta una expresión transitoria en un estadío particular de la meiosis y promueve el fenotipo tumoral incrementando la proliferación y supervivencia celular. Si bien los mecanismos mediante los cuales GPAT2 ejerce su rol funcional, tanto en condiciones fisiológicas como patológicas, no se han dilucidado, nuestros resultados previos indican que juega un rol relevante en el metabolismo del ácido araquidónico.Facultad de Ciencias Médica

El silenciamiento de GPAT2 en células MDA-MB-231 afecta el remodelado del ácido araquidónico

La síntesis de novo de glicerolípidos en células de mamífero comienza con la acilación del glicerol-3-fosfato. Este paso esta catalizado por la glicerol-3-fosfato aciltransferasa (GPAT); hasta el momento se han clonado cuatro genes que codifican GPATs. La GPAT2, se clonó por homología de secuencia con GPAT1, sin embrago hemos demostrado que presenta características que la distinguen notablemente de las otras GPATs: se comporta como un antígeno cáncer/ testículo (expresión selectiva en testículo y en tumores de distintas localizaciones), presenta una expresión transitoria en un estadío particular de la meiosis y promueve el fenotipo tumoral incrementando la proliferación y supervivencia celular. Si bien los mecanismos mediante los cuales GPAT2 ejerce su rol funcional, tanto en condiciones fisiológicas como patológicas, no se han dilucidado, nuestros resultados previos indican que juega un rol relevante en el metabolismo del ácido araquidónico.Facultad de Ciencias Médica

El silenciamiento de GPAT2 en células MDA-MB-231 afecta el remodelado del ácido araquidónico

La síntesis de novo de glicerolípidos en células de mamífero comienza con la acilación del glicerol-3-fosfato. Este paso esta catalizado por la glicerol-3-fosfato aciltransferasa (GPAT); hasta el momento se han clonado cuatro genes que codifican GPATs. La GPAT2, se clonó por homología de secuencia con GPAT1, sin embrago hemos demostrado que presenta características que la distinguen notablemente de las otras GPATs: se comporta como un antígeno cáncer/ testículo (expresión selectiva en testículo y en tumores de distintas localizaciones), presenta una expresión transitoria en un estadío particular de la meiosis y promueve el fenotipo tumoral incrementando la proliferación y supervivencia celular. Si bien los mecanismos mediante los cuales GPAT2 ejerce su rol funcional, tanto en condiciones fisiológicas como patológicas, no se han dilucidado, nuestros resultados previos indican que juega un rol relevante en el metabolismo del ácido araquidónico.Facultad de Ciencias Médica

Glycerol-3-phosphate acyltransferase 2 expression modulates cell roughness and membrane permeability: An atomic force microscopy study

In mammalian cells, de novo glycerolipid synthesis begins with the acylation of glycerol-3-phosphate, catalyzed by glycerol-3-phosphate acyltransferases (GPAT). GPAT2 is a mitochondrial isoform primarily expressed in testis under physiological conditions, and overexpressed in several types of cancers and cancer-derived human cell lines where its expression contributes to the tumor phenotype. Using gene silencing and atomic force microscopy, we studied the correlation between GPAT2 expression and cell surface topography, roughness and membrane permeability in MDA-MB-231 cells. In addition, we analyzed the glycerolipid composition by gas-liquid chromatography. GPAT2 expression altered the arachidonic acid content in glycerolipids, and the lack of GPAT2 seems to be partially compensated by the overexpression of another arachidonic-acid-metabolizing enzyme, AGPAT11. GPAT2 expressing cells exhibited a rougher topography and less membrane damage than GPAT2 silenced cells. Pore-like structures were present only in GPAT2 subexpressing cells, correlating with higher membrane damage evidenced by lactate dehydrogenase release. These GPAT2-induced changes are consistent with its proposed function as a tumor-promoting gene, and might be used as a phenotypic differentiation marker. AFM provides the basis for the identification and quantification of those changes, and demonstrates the utility of this technique in the study of cancer cell biology.Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La PlataInstituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y AplicadasFacultad de Ciencias ExactasFacultad de Ciencias Médica

Glicerol-3-fosfato aciltransferasa 2: su relación con la espermatogénesis y la proliferación celular

La enzima glicerol-3-fosfato aciltransferasa (GPAT) cataliza el primer paso y limitante en la síntesis de novo de glicerolípidos celulares. En mamíferos han sido descriptas al menos cuatro isoformas con diferentes localizaciones celulares y parámetros cinéticos. La isoforma mitocondrial 1 (GPAT1) ha sido extensamente estudiada y se ha demostrado que participa en la síntesis de triacilglicéridos (TAG) en hígado de rata. La isoforma mitocondrial 2 (GPAT2) presenta homología de secuencia con GPAT1, pero se expresa preferencialmente en testículo de rata y no tiene preferencia por los ácidos grasos saturados, por lo cual hipotetizamos que estaría involucrada en la síntesis de TAG ricos en ácidos grasos insaturados, moléculas que actúan como reservorios de estos ácidos grasos necesarios para la espermatogénesis. Nuestro objetivo es determinar si la función de GPAT2 (isoforma mitocondrial 2) está asociada a la síntesis celular de TAG (triacilglicéridos), y si su expresión se correlaciona con el inicio de la espermatogénesis.Facultad de Ciencias Médica