Análise epigenética do gene SOCS1 e sua associação com a periodontite crônica

A inflamação crônica é conhecida por induzir alterações epigenéticas, em particular, alterações na metilação do DNA. A ilha CpG do gene SOCS1 tem sido observada hipermetilada em diferentes tipos de câncer e em doenças associadas à inflamação. No entanto, pouco se sabe sobre essas alterações epigenéticas associadas à periodontite crônica. A fim de abordar essa questão, nós investigamos a metilação do DNA no exon 2 da Ilha CpG do SOCS1 e sua relevância funcional para a periodontite crônica em 90 amostras de tecidos gengivais usando a técnica de comparação de melting sensível a metilação (MS-HRM). Nós observamos que a região analisa se encontra hipermetilada quando comparada com amostras de indivíduos saudáveis. Alterações na expressão no SOCS1 não foram encontradas. Posteriormente foram realizadas investigações da sequencia do SOCS1 que revelaram marcadores de enhancer na região. Analise de sítios hipersensíveis a Dnase I (Dnase I hipersensitivity site ¿ DHS), que são associados com região regulatória, mostraram um DHS dentro do exon2 do SOCS1, que cobre a mesma região estudada na técnica MS-HRM. Esse DHS correlacionou-se com vários promotores na vizinhança do SOCS1, sendo considerados os genes alvos. Fragmentos desmetilados e metilados cobrindo a região encontrada com diferença de metilação no SOCS1 foram clonados em um plasmídeo repórter que possui um promotor e é livre de qualquer CpG.. Os fragmentos desmetilados aumentaram a atividade da luciferase, demonstrando a atividade de enhancer da região. Já os fragmentos metilados, além de não exercerem atividade de enhancer, foram capazes de reprimir a função do promotor. Corroborando essas informações, foi observada correlação negativa entre a metilação no SOCS1 nas amostras com inflamação e a expressão de genes. Os dados apresentados indicam que a função principal da metilação do DNA em um enhancer é controlar sua função regulatória e consequentemente os níveis de transcrição dos genes alvo, o que pode ser evidenciado pela hipermetilação do exon do SOCS1 na inflamação crônica.Chronic inflammation is known to induce epigenetic alterations, in particular alterations in DNA methylation. SOCS1 CpG island (CGI) has been demonstrated hypermethylated in many types of cancer and inflammation-associated diseases. However, little is known about the epigenetic changes associated with chronic periodontitis. In order to address this question, we investigated DNA methylation of oxon 2 of SOCS1 CGI and its functional relevance to chronic periodontitis in 90 gingival tissue samples using methylation sensitive high resolution melting (MS-HRM). We found this region to be hypermethylated when compared with healthy controls. No changes in gene expression were observed. Further investigations of SOCS1 sequence showed enhancer marker at SOCS1 region. Correlation analysis of Dnase I hypersensitivity site (DHS), which is associated with regulatory region, showed a DHS inside exon2 SOCS1 correlated with several promoter in the neighboring region, considered target genes. Fragments harboring the SOCS1 region found to be differentially methylated, were cloned into a CpG free-Luc reporter vector just upstream the promoter. Unmethylated and methylated fragments were tested. The unmethyalted fragment enhanced the promoter activity of the promoter. Strikingly, not only the exon2 of SOCS1 CGI presented enhancer activity but also it had its activity disrupted by DNA methylation. Accordingly, negative correlation between SOCS1 methylation and expression of neighboring genes was observed in chronic inflammation. The data indicate that the primary function of enhancer DNA methylation is to control its regulatory function and the transcription levels of enhancer target genes, which can be evidenced by exon 2 SOCS1 CGI hypermethylation on chronic inflammation