Ancestralidade e co-regulação de genes codificadores de proteínas humanas

• Autor(a) principal: Kátia de Paiva Lopes
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-APTQ3E
• topic: Bioinformática; Bioinformática

Para caracterização e quantificação do transcriptoma, várias tecnologias foram desenvolvidas, dentre elas as baseadas em clonagem e sequenciamento, como EST (Expressed Sequence Tags), hibridação em larga escala como em microarranjo e as provenientes desequenciamento de nova geração (NGS) como em RNASeq. Portanto, para o estudo da origem dos genes transcritos em diferentes órgãos humanos, foram analisados dados provenientes dessas três abordagens a partir da criação de oito bases de dados locais: ESTs doUnigene, microarranjo da base Gene Expression Omnibus (GEO) e dados de RNASeq do Human Protein Atlas (HPA). Posteriormente, com uso das ferramentas UEKO, OMA e do programa que calcula o LCA (Lowest Common Ancestor) foi possível estimar o clado de origem de cada gene e verificar a dinâmica evolutiva tecido-específica, bem como para o organismo completo. A análise global do organismo com uso da metodologia de filoestratigrafia revelou alguns marcos evolutivos com maior surgimento de genes, os quais foram divididos por nós em oito estágios evolutivos. Essa análise revelou ainda que os geneshousekeeping são mais antigos que os genes tecido-enriquecidos e, os resultados da análise de enriquecimento funcional apresentaram termos e anotações coerentes para cada grupo de genes mapeados em seus estágios evolutivos. Em seguida, para análise de co-expressãogênica foi criada uma rede que inclui 2.298 proteínas e 20.005 interações, sendo que, foram utilizados apenas os pares de genes com correlação de Spearman >= 0.85. Nesta rede, o algoritmo MCODE do Cytoscape demarcou a presença de 11 sub-redes e evidenciou aexistência de ligações estreitas entre proteínas de mesmo estágio evolutivo. Por fim, para análise de genes tecido-específicos foram utilizadas três diferentes estratégias: (1) por agrupamento de tecidos; (2) por classificação em níveis de tecido de acordo com suas categorias fenotípicas e; (3) utilizando os oito tecidos em comum nas quatro bases de dados utilizadas para esta análise: HPA (32 tecidos), IBM (16), Fantom (56) e Gtex (53). Esta última análise demonstrou que é necessário a utilização de um subgrupo de genes expressos paradiferenciação da dinâmica evolutiva, porque quando são utilizados todos os genes expressos, mesmo separadamente por tecido, o resultado final é a dinâmica evolutiva do organismo. Assim, a abordagem que obteve maior concordância de resultados apresenta a seguinte ordemde surgimento dos genes que compõe seus respectivos tecidos em Homo sapiens: primeiro surgiram os genes específicos do cérebro, depois coração, rim, cólon, ovário, próstata, pulmão e testículo.