Laboratório Claus Maria Azzalin – GIMM Laboratório Claus Maria Azzalin – GIMM

Laboratório Claus Maria Azzalin

Telómeros, RNAs longos não codificantes e estabilidade do genoma

Laboratório Claus Maria Azzalin

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Claus Azzalin

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Telómeros, RNAs longos não codificantes e estabilidade do genoma

Os telómeros, estruturas nucleoproteicas que protegem as extremidades dos cromossomas eucarióticos lineares, salvaguardam a estabilidade do genoma e limitam o tempo de vida das células e dos tecidos. Quando os telómeros se tornam disfuncionais, desencadeiam cascatas de reações celulares frequentemente encontradas em células cancerosas e envelhecidas.

Apesar da sua natureza heterocromatínica, os telómeros são transcritos em RNA contendo repetições teloméricas (TERRA). O TERRA é um componente central da nucleoproteína telomérica, e a sua expressão é regulada epigeneticamente e responde à disfunção telomérica.

O nosso laboratório investiga de que forma o TERRA contribui para a manutenção da estrutura e função adequadas dos telómeros, e como influencia o desenvolvimento do cancro e o envelhecimento. Para este fim, utilizamos uma combinação de técnicas de biologia celular e molecular, bioquímica e microscopia avançada em células de mamífero em cultura e em peixe-zebra.

A nossa investigação, além de aprofundar o conhecimento fundamental da biologia dos telómeros, tem também um objetivo translacional fundamental, visando abrir caminho a novas estratégias terapêuticas para o tratamento do cancro e de doenças relacionadas com o envelhecimento.

Funders

Sponsors

Embora o nosso laboratório funcione com flexibilidade, a nossa investigação centra-se atualmente nas três seguintes áreas:

 

TERRA e estrutura telomérica em mamíferos

Investigamos as interações físicas e funcionais do TERRA com proteínas teloméricas e as consequências da perturbação dessas interações na estabilidade do genoma, no desenvolvimento do cancro e no envelhecimento celular. Estes estudos são realizados utilizando culturas celulares primárias e imortalizadas de origem humana e de roedores.

 

TERRA e o Alongamento Alternativo dos Telómeros (ALT)

Exploramos de que forma o TERRA e a transcrição telomérica contribuem para o alongamento dos telómeros em células cancerosas ALT imortais mas negativas para a telomerase. Adicionalmente, pretendemos identificar novas interações sintéticas que possam ser aproveitadas para erradicar tumores ALT.

 

TERRA em peixes

Para colmatar o conhecimento limitado sobre a transcrição telomérica em vertebrados, estamos a investigar a transcrição telomérica no organismo modelo Danio rerio (peixe-zebra).

2025-2028: The role of telomere transcription and TERRA in repairing broken telomeres in human cancer cells. Coordenação: Claus M. Azzalin. Agência Financiadora: “la Caixa” Foundation.

2025-2028: Towards precision eradication of ALT cancers: harnessing innovative tools to study R-Loop dynamics and regulation at chromosome ends. Coordenação: Claus M. Azzalin.  Agência Financiadora: Fundação para a Ciência e a Tecnologia.

2024-2027: TRIAD: Enhancing Synergism on Telomere Function in Health and Disease. Coordenação: Claus M. Azzalin. Agência Financiadora: European Commission.

2020-Ongoing: TessellateBIO research agreement. Coordenação: Claus M. Azzalin. Agência Financiadora: TessellateBIO.

P. L. Abreu, V. Riva, L. Zardoni, C. M. Azzalin (2025). Telomeric repeat-containing RNA: biogenesis, regulation and functions. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 17: a041683.

S. Salgado, P. L. Abreu, B. Moleirinho, L. Larcombe, C. M. Azzalin (2024). Human PC4 supports telomere stability and viability in cells utilizing the alternative lengthening of telomeres mechanism. EMBO Reports 25: 5294–5315.

J. Rodrigues, R. Alfieri, S. Bione, C. M. Azzalin (2024). TERRA ONTseq: a long-read-based sequencing pipeline to study the human telomeric transcriptome. RNA 30: 955–966.

P. L. Abreu, Y. W. Lee, C. M. Azzalin (2022). In vitro characterization of the physical interactions between the long noncoding RNA TERRA and the telomeric proteins TRF1 and TRF2. International Journal of Molecular Sciences 23: 10463.

B. Silva, R. Arora, C. M. Azzalin (2022). The alternative lengthening of telomeres mechanism jeopardizes telomere integrity if not properly restricted. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 119: e2208669119.

B. Silva, R. Arora, S. Bione, C. M. Azzalin (2021). TERRA transcription destabilizes telomere integrity to initiate break-induced replication in human ALT cells. Nature Communications 12: 3760.

B. Silva, R. Pentz, A. M. Figueira, R. Arora, Y. W. Lee, C. Hodson, H. Wischnewski, A. J. Deans, C. M. Azzalin(2019). FANCM limits ALT activity by restricting telomeric replication stress induced by deregulated BLM and R-loops. Nature Communications 10: 2253.

Y. W. Lee, R. Arora, H. Wischnewski, C. M. Azzalin (2018). TRF1 participates in chromosome end protection by averting TRF2-dependent telomeric R-loops. Nature Structural & Molecular Biology 25: 147–153.

R. Arora, Y. W. Lee, H. Wischnewski, C. M. Brun, T. Schwarz, C. M. Azzalin (2014). RNaseH1 regulates TERRA–telomeric DNA hybrids and telomere maintenance in ALT tumor cells. Nature Communications 5: 5220.

C. M. Azzalin, P. Reichenbach, L. Khoriauli, E. Giulotto, J. Lingner (2007). Telomeric repeat-containing RNA and RNA surveillance factors at mammalian chromosome ends. Science 318: 798–801.

A complete list of publications can be found here.

2023: Prémio Lídia Silva Santos Postdoctoral Achievement a Bruno de Sousa Silva.

2022: Melhor apresentação de poster no EMBO workshop ‘Telomere function and evolution in health and disease’ (Tróia, Portugal) a Valentina Riva.

2022: 2º prémio Melhor Apresentação Oral de estudantes de doutoramento do 1.º ano no XV CAML-V NeurULisboa PhD Students Meeting a Marta Andolfato.

2021: 4º prémio de Melhor Apresentação Oral de estudantes de doutoramento avançados no XIV CAML-IV NeurULisboa PhD Students Meeting a Patrícia Abreu.

2020: EMBO long-term fellowship award a Valentina Riva.

2017: EMBO Installation Grant award a Claus M. Azzalin.

2017: EMBO long-term fellowship award a Yong Woo Lee.

2016: FCT Investigator Award a Claus M. Azzalin.

2016: Prémio de Melhor Poster na conferência EMBO ‘Telomeres, telomerase and disease’ (Liege, Belgium) a Yong Woo Lee.

2014: Nomeação para o Conselho Editorial da FEBS Letters a Claus M. Azzalin.

2012: Prémio EMBO Young Investigator a Claus M. Azzalin.

2009: Swiss National Science Foundation Professorship for Genome Stability a Claus M. Azzalin.

Equipa

GIMM People

Sarah Selig

Visiting Researcher
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Shamayita Roy

Postdoctoral Researcher
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