Structural and functional implications of positive selection at the primate angiogenin gene

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Osório, Daniel Sampaio
Data de Publicação: 2007
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/7375
Resumo: Dissertação de Mestrado em Genética Molecular
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spelling Structural and functional implications of positive selection at the primate angiogenin gene577.21Dissertação de Mestrado em Genética MolecularAngiogenesis, the formation of new blood vessels, is a primordial process in development and its dysregulation has a central role in the pathogenesis of many diseases. Angiogenin (ANG), a peculiar member of the RNase A family, is a potent inducer of angiogenesis, involved in many different types of cancer, amyotrophic lateral sclerosis and appears also to have a role in the immune innate defense. The evolutionary path of this family has been highly dynamic, with positive (diversifying) selection likely playing a strong role. In this work I used a combined gene and protein level bioinformatics approach to determine the main sites under diversifying selection on the primate ANG gene and analyze its structural and functional implications. Results I obtained evidence for positive selection in the primate ANG gene. Site specific analysis pointed out 15 sites with a high probability for being under positive selection, five of which also exhibited a high number of drastic changes in amino acid properties. The mapping of these sites in the ANG 3Dstructure described five clusters, four of which were located in functional regions: two in the active site region, one in the nuclear localization signal and one in the cell-binding site. Eight of the 15 sites under selection in the primate ANG gene were highly or moderately conserved in the RNase A family, suggesting that this was a directed event and not simply due to structural or functional permissiveness. Moreover, 11 sites were exposed to the surface of the protein indicating that they may influence the protein-protein interactions performed by ANG. Conclusions Through a combined gene and protein level analysis 15 sites under positive selection were identified in the primate ANG gene. These sites mapped onto the main functional regions of the ANG protein. The fact that evidence for positive selection is present in all ANG regions required for angiogenesis may be a good indication that angiogenesis is the process under selection. However, other possibilities to be considered arise from the possible involvement of ANG in innate immunity and the potential influence or co-evolution with its interacting proteins and ligands.A angiogénese, processo de formação de novos vasos sanguíneos, é um evento primordial do desenvolvimento, cuja desregulação está subjacente à patogenia de muitas doenças. A angiogenina (ANG), uma peculiar enzima da superfamília das RNase A com capacidade angiogénica, está implicada em múltiplos tipos de cancro e na esclerose lateral amiotrófica, para além de desempenhar um possível papel na imunidade inata. A história evolutiva desta enzima e da sua superfamília tem sido altamente dinâmica, com um trajecto aparentemente marcado pela selecção natural positiva (diversificante). Neste estudo utilizei uma abordagem bioinformática combinada ao nível do gene e da proteína, para determinar as principais posições sob selecção positiva no gene ANG de primatas e analisar as suas implicações estruturais e funcionais. Resultados Foram obtidas evidências de selecção positiva no gene ANG dos primatas. As análises realizadas indicaram 15 posições com uma elevada probabilidade de estarem sob selecção positiva, cinco das quais apresentaram também um elevado número de alterações drásticas de propriedades químicas e/ou estruturais. Através do mapeamento na estrutura 3D da proteína verificou-se que as posições sob selecção descreviam cinco grupos, quatro dos quais localizados em regiões funcionais: dois no centro activo, um no sinal de localização nucleolar e um no local de ligação celular. Oito das 15 posições sob selecção no gene ANG dos primatas são altamente ou moderadamente conservados na família das RNase A, sugerindo tratar-se evento dirigido e específico. Adicionalmente, 11 destas posições encontram-se à superfície da proteína podendo, por isso, influenciar as interacções por ela efectuadas. Conclusões Através de uma abordagem combinada gene-proteína foram identificadas quinze posições sob selecção positiva no gene ANG dos primatas, maioritariamente localizadas em regiões funcionais da proteína. O facto de existirem evidências de selecção positiva nas três regiões desta enzima consideradas essenciais para a angiogénese parece indiciá-la como sendo o processo sob selecção. No entanto, outras possibilidades a considerar advêm do possível envolvimento da ANG na imunidade inata e da potencial influência ou co-evolução com os seus ligandos e proteínas interactuantes.Ramos, Maria JoãoUniversidade do MinhoOsório, Daniel Sampaio2007-04-232007-04-23T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/7375porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:31:46Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/7375Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:27:03.125857Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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