Transcriptomic analysis reveals that RasGEF1b deletion alters basal and LPS-induced expression of genes involved in chemotaxis and cytokine responses in macrophages
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Análise transcriptômica revela que a deleção de RasGEF1b altera a expressão basal e induzida por LPS de genes envolvidos em respostas de quimiotaxia e citocina em macrófagos
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Resumo
Ras guanine nucleotide exchange factor member 1b (RasGEF1b) of the RasGEF/CDC25 domaincontaining family is preferentially expressed by macrophages. However, information is lacking
about its role in macrophage function. In this study, we generated mice with ubiquitous deletion
of Rasgef1b and used RNA-seq-based transcriptomics to compare the global gene expression in
wild-type and knock-out primary bone-marrow-derived macrophages under basal conditions and
after lipopolysaccharide (LPS) treatment. Transcriptional fltering identifed several genes with
signifcantly diferent transcript levels between wild-type and knock-out macrophages. In total, 49
and 37 diferentially expressed genes were identifed at baseline and in LPS-activated macrophages,
respectively. Distinct biological processes were signifcantly linked to down-regulated genes at the
basal condition only, and largely included chemotaxis, response to cytokines, and positive regulation
of GTPase activity. Importantly, validation by RT-qPCR revealed that the expression of genes
identifed as down-regulated after LPS stimulation was also decreased in the knock-out cells under
basal conditions. We used a luciferase-based reporter assay to showcase the capability of RasGEF1b
in activating the Serpinb2 promoter. Notably, knockdown of RasGEF1b in RAW264.7 macrophages
resulted in impaired transcriptional activation of the Serpinb2 promoter, both in constitutive and LPSstimulated conditions. This study provides a small collection of genes that shows relative expression
changes efected by the absence of RasGEF1b in macrophages. Thus, we present the frst evidence
that RasGEF1b mediates the regulation of both steady-state and signal-dependent expression of
genes and propose that this GEF plays a role in the maintenance of the basal transcriptional level in
macrophages.
Abstract
O membro 1b do fator de troca de nucleotídeos de guanina Ras (RasGEF1b) da família contendo o domínio RasGEF/CDC25 é expresso preferencialmente por macrófagos. No entanto, faltam informações
sobre seu papel na função dos macrófagos. Neste estudo, geramos camundongos com deleção ubíqua
de Rasgef1b e usamos transcriptômica baseada em RNA-seq para comparar a expressão gênica global em
macrófagos derivados da medula óssea primária do tipo selvagem e knock-out em condições basais e
após tratamento com lipopolissacarídeo (LPS). A filtragem transcricional identificou vários genes com
níveis de transcrição significativamente diferentes entre macrófagos do tipo selvagem e knock-out. No total, 49
e 37 genes expressos diferencialmente foram identificados na linha de base e em macrófagos ativados por LPS,
respectivamente. Processos biológicos distintos foram significativamente ligados a genes regulados negativamente na
condição basal apenas, e incluíram amplamente quimiotaxia, resposta a citocinas e regulação positiva
da atividade da GTPase. Importante, a validação por RT-qPCR revelou que a expressão de genes
identificados como regulados negativamente após estimulação de LPS também foi diminuída nas células knock-out sob
condições basais. Usamos um ensaio de repórter baseado em luciferase para mostrar a capacidade de RasGEF1b
em ativar o promotor Serpinb2. Notavelmente, o knockdown de RasGEF1b em macrófagos RAW264.7
resultou em ativação transcricional prejudicada do promotor Serpinb2, tanto em condições constitutivas quanto estimuladas por LPS. Este estudo fornece uma pequena coleção de genes que mostra mudanças relativas de expressão
efetuadas pela ausência de RasGEF1b em macrófagos. Assim, apresentamos a primeira evidência
de que RasGEF1b medeia a regulação da expressão de genes tanto em estado estacionário quanto dependente de sinal
e propomos que este GEF desempenha um papel na manutenção do nível transcricional basal em
macrófagos.
Assunto
Macrófagos, Quimiotaxia, Citocinas
Palavras-chave
Macrophages, Chemotaxis, Cytokines
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https://www.nature.com/articles/s41598-023-47040-9