PolyQ Database - A polyglutamine disease database

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Estevam, Bernardo Alexandre Encarnação
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.1/19346
Resumo: Polyglutamine diseases are neurodegenerative disorders where the associated genes and translated protein products have an abnormal number of CAG triplets and glutamines, respectively. Mutated proteins with increased number of glutamines are usually correlated with neuronal dysfunction. Depending on the length of the pathogenic mutation, the effects on the normal cell mechanisms may be less or more severe, in other words, the severity of the disease is usually directly proportional with the number of glutamine repeats. There are 9 polyglutamine diseases: Huntington’s disease (HD), dentatorubral-pallidoluysian atrophy (DRPLA), spinal and bulbar muscular atrophy (SBMA) and the spinocerebellar ataxias (SCAs) 1, 2, 3, 6, 7 and 17. All these diseases are caused by the same mutation in their respective, and otherwise unrelated, genes – CAG triplet expansion. This abnormal triplet expansion is found in coding gene regions and later gives rise to the expanded glutamine sequence in the translated proteins. Mutated proteins with an increased number of glutamines often interfere with the normal cellular function by not performing their normal tasks and by compromising crucial cell mechanisms. PolyQ Database is a project that aims to be an online resource where everyone can learn about the most important features of every polyglutamine disease. Since information on each specific disease is usually scattered throughout various online sources, one of the main goals is to have all the most important information in one single online resource. The data available in PolyQ Database consists of simple and straightforward introductory information followed by more complex explanations about the genes and proteins affected in each disease, along with the pathophysiological mechanisms and cellular and biological deficits that may arise from these. This platform was done with hypertext markup language, cascading style sheets and JavaScript for the front-end (what the user interacts with). The back-end structure was entirely made with python Django framework. All the data stored for each disease was initially stored in an object oriented SQlite3 database created with Django but was later imported to a Microsoft SQL server. To obtain a scientific database structure with consistent and constant slices of information, the same data was presented for each polyglutamine disease. For each condition, the topics presented are: introduction, first description, epidemiology, causative gene, codified protein (structure, domains, functions and intracellular localization), pathophysiology and clinical manifestations (neuropathology, other signs and symptoms). The PolyQ Database can be found at https://polyq.pt/, where all the information gathered from various sources is presented, along with added supplementary pages, including a contact and authors pages, and a home page to search the diseases using either a search engine or disease tags.
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spelling PolyQ Database - A polyglutamine disease databaseHuntington´s disease (HD)Dentatorubral-pallidoluysian atrophy (DRPLA)Spinal and bulbar muscular atrophy (SBMA)Spinocerebellar ataxia (SCA)Domínio/Área Científica::Ciências Médicas::Outras Ciências MédicasPolyglutamine diseases are neurodegenerative disorders where the associated genes and translated protein products have an abnormal number of CAG triplets and glutamines, respectively. Mutated proteins with increased number of glutamines are usually correlated with neuronal dysfunction. Depending on the length of the pathogenic mutation, the effects on the normal cell mechanisms may be less or more severe, in other words, the severity of the disease is usually directly proportional with the number of glutamine repeats. There are 9 polyglutamine diseases: Huntington’s disease (HD), dentatorubral-pallidoluysian atrophy (DRPLA), spinal and bulbar muscular atrophy (SBMA) and the spinocerebellar ataxias (SCAs) 1, 2, 3, 6, 7 and 17. All these diseases are caused by the same mutation in their respective, and otherwise unrelated, genes – CAG triplet expansion. This abnormal triplet expansion is found in coding gene regions and later gives rise to the expanded glutamine sequence in the translated proteins. Mutated proteins with an increased number of glutamines often interfere with the normal cellular function by not performing their normal tasks and by compromising crucial cell mechanisms. PolyQ Database is a project that aims to be an online resource where everyone can learn about the most important features of every polyglutamine disease. Since information on each specific disease is usually scattered throughout various online sources, one of the main goals is to have all the most important information in one single online resource. The data available in PolyQ Database consists of simple and straightforward introductory information followed by more complex explanations about the genes and proteins affected in each disease, along with the pathophysiological mechanisms and cellular and biological deficits that may arise from these. This platform was done with hypertext markup language, cascading style sheets and JavaScript for the front-end (what the user interacts with). The back-end structure was entirely made with python Django framework. All the data stored for each disease was initially stored in an object oriented SQlite3 database created with Django but was later imported to a Microsoft SQL server. To obtain a scientific database structure with consistent and constant slices of information, the same data was presented for each polyglutamine disease. For each condition, the topics presented are: introduction, first description, epidemiology, causative gene, codified protein (structure, domains, functions and intracellular localization), pathophysiology and clinical manifestations (neuropathology, other signs and symptoms). The PolyQ Database can be found at https://polyq.pt/, where all the information gathered from various sources is presented, along with added supplementary pages, including a contact and authors pages, and a home page to search the diseases using either a search engine or disease tags.As doenças de poliglutaminas são um conjunto de doenças neurodegenerativas associadas à presença de sequências anormalmente longas de glutaminas em proteínas particulares. Este número elevado de glutaminas é consequência da repetição anormal de tripletos CAG existentes na parte codificante de genes respetivos, que são posteriormente traduzidos para proteína. Sequências de repetições de CAG com maior tamanho estão diretamente relacionados com uma maior probabilidade de desenvolver doença e com uma severidade das manifestações clínicas. O mecanismo principal que parece estar na origem destas doenças é a expansão de repetições do trinucleotídeo CAG, em que expansões anormais surgem de mutações indel, ou simplesmente, mutações de inserção ou deleção. O principal mecanismo por detrás destas mutações indel é o slipped strand mispairing (SSM). SSM é um tipo de mutação que pode ocorrer durante a replicação de DNA e que envolve vários processos que causam mutações ligeiramente diferentes. No caso das doenças de poliglutaminas, a repetição anormal de CAG dever-se-á ao facto de a DNA polimerase, ao sintetizar a nova cadeia, dar “um salto” para trás e copiar novamente o que já foi copiado. As proteínas traduzidas a partir destes genes mutados podem comprometer vários processos celulares, que estão relacionados com o desenvolvimento das respetivas doenças. Proteínas com um número elevado de glutaminas são geralmente menos eficientes a executar as suas funções normais comprometendo assim vários processos celulares em que participam. Com o aumento anormal de glutaminas, existe também a possibilidade de as proteínas se envolverem em novos processos celulares, com os quais, em situações normais, não se envolveriam. Outra característica de diversas doenças de poliglutaminas é a existência de agregados citoplasmáticos e nucleares (inclusões nucleares) que contêm a proteína mutada. Estas agregados podem sequestrar outras proteínas importantes e criar agregados macromoleculares que a célula não tem capacidade de degradar. A formação de agregados/inclusões no interior do núcleo pode interferir com o normal funcionamento de vários processos nucleares, nomeadamente a transcrição. Existem nove doenças de poliglutaminas extensamente relatadas e identificadas: doença de Huntington, atrofia dentatorubro-palidoluisiana, atrofia muscular espinhal-bulbar e as ataxias espinocerebelosas 1, 2, 3, 6, 7 e 17. Cada uma destas doenças é causada pela expansão de um gene e de uma proteína particulares, e está associada a degeneração de zonas específicas do sistema nervoso e a mecanismos patofisiológicos distintos, apresentando por isso diferentes sinais pelos quais é possível diferenciar e classificar cada uma das doenças de poliglutaminas. No entanto, considera-se que certos mecanismos patogénicos e sinais neuropatológicos são comuns às nove doenças. As manifestações clínicas das doenças de poliglutaminas são diversas, e variam de acordo com as estruturas afetadas. Por exemplo, a coreia, no caso da doença de Huntington, e a ataxia, no caso das ataxias espinocerebelosas, surgem respetivamente da decadência funcional dos gânglios basais e do cerebelo, respetivamente. No entanto, estas doenças acabam também por exibir sintomas em comum, que normalmente surgem no decorrer da doença ou em fases mais tardias, como a demência, a fraqueza muscular, epilepsia e convulsões e deficiências cognitivas. O projeto PolyQ Database teve como objetivo o estabelecimento de uma plataforma que permitisse um acesso fácil a todas as informações importantes acerca de cada uma das doenças de poliglutaminas, num mesmo local. Essa plataforma foi feita com hypertext markup language, cascading style sheets e JavaScript para o front-end (com o que o usuário interage). A estrutura de back-end foi inteiramente feita com o framework Django do Python. Todos os dados armazenados para cada doença foram inicialmente armazenados num banco de dados SQlite3 orientado a objetos criado com Django, mas posteriormente foram importados para um servidor Microsoft SQL. De acordo com a estrutura estabelecida, foi desenhado um website que apresenta, para cada uma das 9 doenças, uma parte introdutória seguida pela informação acerca das suas primeiras descrições históricas e por dados epidemiológicos. De seguida, são apresentadas diversas informações acerca do gene afetado e da proteína traduzida (estrutura, funções e localização intracelular). Por fim, são apresentados os mecanismos celulares afetados que levam ao desenvolvimento da doença e os sinais/sintomas observados em pessoas afetadas. A PolyQ Database está disponível em https://polyq.pt/ ,onde se apresenta toda a informação recolhida de várias fontes, de acordo com a estrutura descrita. O website apresenta ainda outras páginas suplementares, como a página de contato e página dos autores. A página home permite ao utilizador aceder à informação acerca das diversas doenças através de um motor de busca ou por escolha direta de qualquer doença disponível por marcadores opcionais.Nóbrega, ClévioSapientiaEstevam, Bernardo Alexandre Encarnação2022-11-282026-03-29T00:00:00Z2022-11-28T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.1/19346TID:203262565enginfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-24T10:31:49Zoai:sapientia.ualg.pt:10400.1/19346Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:09:00.647949Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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description Polyglutamine diseases are neurodegenerative disorders where the associated genes and translated protein products have an abnormal number of CAG triplets and glutamines, respectively. Mutated proteins with increased number of glutamines are usually correlated with neuronal dysfunction. Depending on the length of the pathogenic mutation, the effects on the normal cell mechanisms may be less or more severe, in other words, the severity of the disease is usually directly proportional with the number of glutamine repeats. There are 9 polyglutamine diseases: Huntington’s disease (HD), dentatorubral-pallidoluysian atrophy (DRPLA), spinal and bulbar muscular atrophy (SBMA) and the spinocerebellar ataxias (SCAs) 1, 2, 3, 6, 7 and 17. All these diseases are caused by the same mutation in their respective, and otherwise unrelated, genes – CAG triplet expansion. This abnormal triplet expansion is found in coding gene regions and later gives rise to the expanded glutamine sequence in the translated proteins. Mutated proteins with an increased number of glutamines often interfere with the normal cellular function by not performing their normal tasks and by compromising crucial cell mechanisms. PolyQ Database is a project that aims to be an online resource where everyone can learn about the most important features of every polyglutamine disease. Since information on each specific disease is usually scattered throughout various online sources, one of the main goals is to have all the most important information in one single online resource. The data available in PolyQ Database consists of simple and straightforward introductory information followed by more complex explanations about the genes and proteins affected in each disease, along with the pathophysiological mechanisms and cellular and biological deficits that may arise from these. This platform was done with hypertext markup language, cascading style sheets and JavaScript for the front-end (what the user interacts with). The back-end structure was entirely made with python Django framework. All the data stored for each disease was initially stored in an object oriented SQlite3 database created with Django but was later imported to a Microsoft SQL server. To obtain a scientific database structure with consistent and constant slices of information, the same data was presented for each polyglutamine disease. For each condition, the topics presented are: introduction, first description, epidemiology, causative gene, codified protein (structure, domains, functions and intracellular localization), pathophysiology and clinical manifestations (neuropathology, other signs and symptoms). The PolyQ Database can be found at https://polyq.pt/, where all the information gathered from various sources is presented, along with added supplementary pages, including a contact and authors pages, and a home page to search the diseases using either a search engine or disease tags.
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