IDENTIFICAÇÃO DE REDES DE REGULAÇÃO GÊNICA UTILIZANDO BIOLOGIA DE SISTEMAS EM DADOS DE TRANSCRIPTOMA DE CÉLULAS CEREBRAIS COM MUTAÇÃO NO GENE MECP2.

INTRODUÇÃO: A Síndrome de Rett (RTT) é uma condição do neurodesenvolvimento causada principalmente por mutações no gene MECP2, que codifica uma proteína envolvida na regulação transcricional e epigenética. Alterações em MECP2 podem afetar diferentes mecanismos moleculares, incluindo o controle de elementos genéticos móveis, como os retrotransposons LINE-1 (L1). A investigação das redes de interação entre MECP2 e genes envolvidos na regulação de L1 pode contribuir para a compreensão dos mecanismos moleculares associados à síndrome. OBJETIVOS: Modelar e identificar redes de interação molecular envolvendo genes reguladores de LINE-1 e investigar suas relações com o gene MECP2 no contexto da Síndrome de Rett, utilizando ferramentas e estratégias de bioinformática. MATERIAIS E MÉTODO: Inicialmente, foi realizado um levantamento sobre genes reguladores de retrotransposons e ferramentas computacionais para análise de interações moleculares. A partir dessa análise, foi planejada e desenvolvida uma ferramenta computacional própria para exploração de redes de interação. Foi construído um banco de dados relacional com arquitetura RESTful, integrando dados das bases IntAct e STRING e restringindo as informações a moléculas e interações descritas para a espécie humana. Para exploração das redes, foram utilizados algoritmos de busca em profundidade para identificação de moléculas vizinhas em diferentes níveis e um algoritmo baseado na frequência de ocorrência das moléculas nas interações. RESULTADOS: A integração das bases resultou em 19.689 moléculas e 452.121 interações, das quais 255.284 apresentaram informações detalhadas. Foram identificados genes relacionados à regulação epigenética e ao controle de retrotransposons L1, incluindo MECP2, DNMT1, ATRX, HDAC1, SETDB1 e TRIM28. A análise da rede identificou três reguladores de L1 com relação de nível 2 com MECP2: SETDB1, EHMT2 e DNMT3B. Essas relações foram intermediadas por DNMT3A, indicando uma conexão entre mecanismos de metilação do DNA, modificação de histonas e regulação de retroelementos. CONSIDERAÇÕES FINAIS: O desenvolvimento da ferramenta e a integração das bases permitiram explorar de maneira direcionada redes moleculares relacionadas à regulação de LINE-1 e identificar conexões entre MECP2 e importantes reguladores epigenéticos. Os resultados fornecem uma base computacional para estudos posteriores sobre a participação desses mecanismos na Síndrome de Rett e para a ampliação da ferramenta com novos dados e funcionalidades.

PALAVRAS-CHAVE: Síndrome de Rett; MECP2; LINE-1; Redes de interação molecular; Bioinformática.