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CARACTERIZAÇÃO COMPUTATIONAL DE GENES DIFERENCIALMENTE EXPRESSOS (FDR<0.05) E CORRELAÇÃO COM O MECANISMO DE PROCESSAMENTO DE SPLICING EM TRANSCRIPTOMA DE NEURÔNIOS COM MUTAÇÃO DELETÉRIA NO GENE MECP2.

RESUMO

INTRODUÇÃO: A Síndrome de Rett (RTT) é uma condição do neurodesenvolvimento que causa distúrbios de ordem neurológica, apresentando sintomas como deficiência intelectual e motora que surgem entre os 6 e 18 meses a partir da data do nascimento da criança. Sabe-se atualmente que sua principal causa é uma mutação no gene MECP2 (methyl-CpG binding protein 2), que atua como um fator de transcrição, além de atuar na regulação de splicing alternativo em neurônios. Em um trabalho anterior a este, encontramos genes diferencialmente expressos (p-value<0.05) ao comparar amostras de neurônios controle e oriundos de pacientes com RTT. Tais genes ainda não foram totalmente caracterizados em RTT e não se sabe ainda se a alteração destes pode implicar na predisposição à gravidade da COVID-19, uma doença infecto-contagiosa que pode evoluir para uma condição grave. – OBJETIVOS: O objetivo deste estudo foi caracterizar e analisar os genes LOC400655, OR51E2, TBR1, CDKN2A, CDKN2B, EMX2, FEZF2, LMX1A, CMTM8, POU5F1 para investigar sua correlação com mecanismo de processamento de splicing e correlação com genes de predisposição à COVID-19. – MATERIAIS E MÉTODO: Para a caracterização dos genes, primeiro realizamos uma revisão da literatura. Em seguida, utilizamos ferramentas de bioinformática para investigar interação molecular entre os genes alterados em RTT e os fatores de splicing já descritos na literatura. Investigamos também a presença de domínios proteicos nas proteínas codificadas por esses genes que apresentam relação com regulação de splicing. Para identificar se a deleção da expressão dos genes em estudo gera eventos de splicing alternativo na célula, utilizamos dados públicos de RNA-seq para a análise da expressão gênica a nível de isoforma de splicing. Por fim, verificamos se os genes alterados em RTT são genes já descritos na literatura como fatores de risco para COVID-19. – RESULTADOS: Como resultado, não encontramos associação entre os genes alterados em RTT e genes de predisposição à casos graves de COVID-19. A análise de interação molecular demonstrou que os genes CDKN2A e o POU5F1 apresentaram maior número de interação com moléculas envolvidas na regulação de splicing, sendo um destes um componente principal do complexo spliceosomal. Nossa revisão da literatura demonstrou que CDKN2A foi capaz de interagir diretamente com moléculas de RNA em diferentes modelos celulares. Além disso, também detectamos um domínio de proteína em CDKN2A, cuja atividade é necessária para a fosforilação do gene SF3B1, uma molécula chave para a estabilização da interação entre o snRNA U2 e o ponto de ramificação no pre-mRNA alvo durante o splicing. Por fim, a partir da análise de dados de RNA-seq de células-tronco neurais, identificamos que o knockdown de CDKN2A está gerando vários eventos de splicing alternativo. – CONSIDERAÇÕES FINAIS: Portanto, reunimos pela primeira vez evidências que descrevem o gene CDKN2A como um forte candidato a novo fator de splicing e que pode estar atuando de forma direta ou indireta na regulação da maquinaria do spliceossomo durante o splicing. Além disso, CDKN2A foi encontrado alterado em RTT, o que pode indicar que a sua desregulação pode estar implicando nos fenótipos da síndrome por meio da desregulação em mecanismos de splicing.

PALAVRAS-CHAVE:

Síndrome de Rett; gene MECP2; splicing alternativo; COVID-19.

APRESENTAÇÃO EM VÍDEO

Esta pesquisa foi desenvolvida na modalidade Iniciação Científica Voluntária (ICV)
Legendas:
  1. Estudante;
  2. Orientador;
  3. Colaboradores.

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