Caracterização dos mecanismos envolvidos no desenvolvimento e pigmentação da pelagem de mamíferos utilizando redes de interações moleculares

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Trindade, Fernanda de Jesus
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
Texto Completo: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8814
Resumo: Although the genetic bases of mammalian pigmentation have been extensively studied, the complex interactions among the pathways and genes that affect this trait have not been fully characterized. Furthermore, the molecular bases of periodic coat patterning, such as stripes and spots, an important phenotype in several aspects of species biology, are still incompletely understood. These questions can be explored with systems biology approaches, by assessing known and predicting new interactions among proteins along with using network properties to characterize them. By exploring a given trait as a system, instead of isolated genes, we can better understand and characterize complex phenotypes such as the mammalian coat. Here, we applied this strategy to mammalian pelage features and constructed an interaction network using a dataset of mouse pigmentation and hair growth genes. In addition, we also specifically searched for genes interacting with two loci (Lvrn and Alx3) that are known to participate in the mechanism of coat periodic patterning in cats and rodents, respectively, and merged their networks with the main coat-related network. On these networks, we performed centrality analyses and explored their connections. Our results indicated that genes belonging to the Wnt pathway play particularly important roles in these phenotypes, along with endothelin signaling, immunity, cell adhesion, angiogenesis, growth factors, apoptosis and cell survival, and proopiomelanocortin. This result illustrates the complex interplay among the diversity of pathways that affect the mammalian coat. With regard to periodic patterning, we observed that Alx3 and Lvrn connect to pigmentation pathways at distinct positions, supporting the inference that they act via distinct mechanisms. Furthermore, we identified genes playing a role in pelage phenotypes, such as Ets1 and Sfn, that potentially connect mammalian pigmentation pathways with those related to Lvrn-based patterning, thus providing novel candidates for experimental assessments of this intriguing phenotype.
id P_RS_c36b24c5a1776399075b1a83956317c8
oai_identifier_str oai:tede2.pucrs.br:tede/8814
network_acronym_str P_RS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
repository_id_str
spelling Eizirik, Eduardohttp://lattes.cnpq.br/3626004211018550http://lattes.cnpq.br/2405755362219298Trindade, Fernanda de Jesus2019-07-24T13:13:03Z2019-03-08http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8814Although the genetic bases of mammalian pigmentation have been extensively studied, the complex interactions among the pathways and genes that affect this trait have not been fully characterized. Furthermore, the molecular bases of periodic coat patterning, such as stripes and spots, an important phenotype in several aspects of species biology, are still incompletely understood. These questions can be explored with systems biology approaches, by assessing known and predicting new interactions among proteins along with using network properties to characterize them. By exploring a given trait as a system, instead of isolated genes, we can better understand and characterize complex phenotypes such as the mammalian coat. Here, we applied this strategy to mammalian pelage features and constructed an interaction network using a dataset of mouse pigmentation and hair growth genes. In addition, we also specifically searched for genes interacting with two loci (Lvrn and Alx3) that are known to participate in the mechanism of coat periodic patterning in cats and rodents, respectively, and merged their networks with the main coat-related network. On these networks, we performed centrality analyses and explored their connections. Our results indicated that genes belonging to the Wnt pathway play particularly important roles in these phenotypes, along with endothelin signaling, immunity, cell adhesion, angiogenesis, growth factors, apoptosis and cell survival, and proopiomelanocortin. This result illustrates the complex interplay among the diversity of pathways that affect the mammalian coat. With regard to periodic patterning, we observed that Alx3 and Lvrn connect to pigmentation pathways at distinct positions, supporting the inference that they act via distinct mechanisms. Furthermore, we identified genes playing a role in pelage phenotypes, such as Ets1 and Sfn, that potentially connect mammalian pigmentation pathways with those related to Lvrn-based patterning, thus providing novel candidates for experimental assessments of this intriguing phenotype.Apesar de as bases genéticas da pigmentação em mamíferos terem sido extensamente estudadas, as complexas interações entre rotas e genes que afetam esta característica não foram completamente caracterizadas. Além disso, as bases moleculares do desenvolvimento de padrões periódicos de pelagem, como listras e pintas, um importante fenótipo em diversos aspectos da biologia dessas espécies, ainda não são completamente compreendidos. Essas questões podem ser exploradas por meio de abordagens de biologia de sistemas, avaliando interações previamente conhecidas entre proteínas e revelando outras novas, além do uso de propriedades de redes para caracterizá-las. Ao explorar um fenótipo como sistema, ao invés dos genes isoladamente, podemos melhor compreender e caracterizar características complexas, como a pelagem de mamíferos. Aqui, aplicamos esta estratégia sobre processos que compõem a pelagem de mamíferos e construímos uma rede de interações utilizando um conjunto de genes relacionados à pigmentação e ao desenvolvimento de pelo em camundongo. Além disso, também buscamos separadamente por interatores de dois loci (Lvrn e Alx3) conhecidos por participar do mecanismo de desenvolvimento de padrões periódicos em felinos e roedores, respectivamente, e fusionamos essas duas redes com àquela relacionada a processos que compõem a pelagem de mamíferos. Sobre essas redes, realizamos analises de centralidade e exploramos suas conexões. Nossos resultados indicaram que genes pertencentes à rota Wnt têm papel particularmente importante nesses fenótipos, juntamente com outros envolvidos em sinalização por endotelinas, imunidade, adesão celular, angiogênese, fatores de crescimento, apoptose e sobrevivência, bem como pró-opiomelanocortina. Este resultado ilustra a complexidade de interações entre diversas rotas que têm papel no desenvolvimento da pelagem. Com relação aos padrões periódicos, observamos que o Alx3 e o Lvrn se conectam aos mecanismos de pigmentação e desenvolvimento da pelagem em posições diferentes, o que apoia a inferência de que eles agem através de mecanismos distintos. Além disso, identificamos genes que atuam sobre fenótipos de pelagem, como Ets1 e Sfn, que potencialmente conectam as rotas de pigmentação com o mecanismo de padronização induzido por Lvrn, fornecendo assim novos candidatos para estudos experimentais desde fenótipo intrigante.Submitted by PPG Biologia Celular e Molecular (bcm@pucrs.br) on 2019-07-16T21:03:28Z No. of bitstreams: 1 FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_DIS.pdf: 5310243 bytes, checksum: c93d5a8352c9c6eac7b33c98deb3fe4b (MD5)Approved for entry into archive by Sarajane Pan (sarajane.pan@pucrs.br) on 2019-07-24T13:09:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_DIS.pdf: 5310243 bytes, checksum: c93d5a8352c9c6eac7b33c98deb3fe4b (MD5)Made available in DSpace on 2019-07-24T13:13:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_DIS.pdf: 5310243 bytes, checksum: c93d5a8352c9c6eac7b33c98deb3fe4b (MD5) Previous issue date: 2019-03-08Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfhttp://tede2.pucrs.br:80/tede2/retrieve/176025/DIS_FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_CONFIDENCIAL.pdf.jpgporPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulPrograma de Pós-Graduação em Biologia Celular e MolecularPUCRSBrasilEscola de CiênciasPelagem de MamíferosBiologia de SistemasPadrões Periódicos da PelagemCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERALCaracterização dos mecanismos envolvidos no desenvolvimento e pigmentação da pelagem de mamíferos utilizando redes de interações molecularesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTrabalho será publicado como artigo ou livro60 meses24/07/20243463594373552466096500500600-16345593859312446973590462550136975366info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RSORIGINALDIS_FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_CONFIDENCIAL.pdfDIS_FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_CONFIDENCIAL.pdfapplication/pdf705414http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8814/5/DIS_FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_CONFIDENCIAL.pdf707a2785fc1b84db55011757b7982c5dMD55THUMBNAILDIS_FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_CONFIDENCIAL.pdf.jpgDIS_FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_CONFIDENCIAL.pdf.jpgimage/jpeg4083http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8814/4/DIS_FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_CONFIDENCIAL.pdf.jpgd3bc56f73955049fe8689d4a08cc5704MD54TEXTDIS_FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_CONFIDENCIAL.pdf.txtDIS_FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_CONFIDENCIAL.pdf.txttext/plain2106http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8814/3/DIS_FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_CONFIDENCIAL.pdf.txt234635a1af67203b3314caa0c20b64bfMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8590http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8814/1/license.txt220e11f2d3ba5354f917c7035aadef24MD51tede/88142019-10-21 15:56:40.106oai:tede2.pucrs.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2019-10-21T17:56:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false
dc.title.por.fl_str_mv Caracterização dos mecanismos envolvidos no desenvolvimento e pigmentação da pelagem de mamíferos utilizando redes de interações moleculares
title Caracterização dos mecanismos envolvidos no desenvolvimento e pigmentação da pelagem de mamíferos utilizando redes de interações moleculares
spellingShingle Caracterização dos mecanismos envolvidos no desenvolvimento e pigmentação da pelagem de mamíferos utilizando redes de interações moleculares
Trindade, Fernanda de Jesus
Pelagem de Mamíferos
Biologia de Sistemas
Padrões Periódicos da Pelagem
CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
title_short Caracterização dos mecanismos envolvidos no desenvolvimento e pigmentação da pelagem de mamíferos utilizando redes de interações moleculares
title_full Caracterização dos mecanismos envolvidos no desenvolvimento e pigmentação da pelagem de mamíferos utilizando redes de interações moleculares
title_fullStr Caracterização dos mecanismos envolvidos no desenvolvimento e pigmentação da pelagem de mamíferos utilizando redes de interações moleculares
title_full_unstemmed Caracterização dos mecanismos envolvidos no desenvolvimento e pigmentação da pelagem de mamíferos utilizando redes de interações moleculares
title_sort Caracterização dos mecanismos envolvidos no desenvolvimento e pigmentação da pelagem de mamíferos utilizando redes de interações moleculares
author Trindade, Fernanda de Jesus
author_facet Trindade, Fernanda de Jesus
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Eizirik, Eduardo
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3626004211018550
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2405755362219298
dc.contributor.author.fl_str_mv Trindade, Fernanda de Jesus
contributor_str_mv Eizirik, Eduardo
dc.subject.por.fl_str_mv Pelagem de Mamíferos
Biologia de Sistemas
Padrões Periódicos da Pelagem
topic Pelagem de Mamíferos
Biologia de Sistemas
Padrões Periódicos da Pelagem
CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
description Although the genetic bases of mammalian pigmentation have been extensively studied, the complex interactions among the pathways and genes that affect this trait have not been fully characterized. Furthermore, the molecular bases of periodic coat patterning, such as stripes and spots, an important phenotype in several aspects of species biology, are still incompletely understood. These questions can be explored with systems biology approaches, by assessing known and predicting new interactions among proteins along with using network properties to characterize them. By exploring a given trait as a system, instead of isolated genes, we can better understand and characterize complex phenotypes such as the mammalian coat. Here, we applied this strategy to mammalian pelage features and constructed an interaction network using a dataset of mouse pigmentation and hair growth genes. In addition, we also specifically searched for genes interacting with two loci (Lvrn and Alx3) that are known to participate in the mechanism of coat periodic patterning in cats and rodents, respectively, and merged their networks with the main coat-related network. On these networks, we performed centrality analyses and explored their connections. Our results indicated that genes belonging to the Wnt pathway play particularly important roles in these phenotypes, along with endothelin signaling, immunity, cell adhesion, angiogenesis, growth factors, apoptosis and cell survival, and proopiomelanocortin. This result illustrates the complex interplay among the diversity of pathways that affect the mammalian coat. With regard to periodic patterning, we observed that Alx3 and Lvrn connect to pigmentation pathways at distinct positions, supporting the inference that they act via distinct mechanisms. Furthermore, we identified genes playing a role in pelage phenotypes, such as Ets1 and Sfn, that potentially connect mammalian pigmentation pathways with those related to Lvrn-based patterning, thus providing novel candidates for experimental assessments of this intriguing phenotype.
publishDate 2019
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-07-24T13:13:03Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-03-08
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8814
url http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8814
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.program.fl_str_mv 3463594373552466096
dc.relation.confidence.fl_str_mv 500
500
600
dc.relation.cnpq.fl_str_mv -1634559385931244697
dc.relation.sponsorship.fl_str_mv 3590462550136975366
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
dc.publisher.initials.fl_str_mv PUCRS
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Escola de Ciências
publisher.none.fl_str_mv Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
instacron:PUC_RS
instname_str Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
instacron_str PUC_RS
institution PUC_RS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
bitstream.url.fl_str_mv http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8814/5/DIS_FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_CONFIDENCIAL.pdf
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8814/4/DIS_FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_CONFIDENCIAL.pdf.jpg
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8814/3/DIS_FERNANDA_DE_JESUS_TRINDADE_CONFIDENCIAL.pdf.txt
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8814/1/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 707a2785fc1b84db55011757b7982c5d
d3bc56f73955049fe8689d4a08cc5704
234635a1af67203b3314caa0c20b64bf
220e11f2d3ba5354f917c7035aadef24
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
repository.mail.fl_str_mv biblioteca.central@pucrs.br||
_version_ 1799765341292724224