Data mining e caracterização de novos miRNAs com função no envelhecimento de nematoides C. elegans

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Arruda, Juliana Ramirez, 1993-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635982
Resumo: Orientador: Marcelo Alves da Silva Mori
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spelling Data mining e caracterização de novos miRNAs com função no envelhecimento de nematoides C. elegansData mining and characterization of new age-related miRNAs in nematodes C. elegansBioinformáticaEnvelhecimentoMicroRNAsBioinformaticsAgingmiRNAOrientador: Marcelo Alves da Silva MoriDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: O envelhecimento da população mundial nas últimas décadas e o consequente aumento da prevalência de doenças crônicas representa um grave problema de saúde pública, o que atrai cada vez mais a atenção de órgãos governamentais e centros de pesquisa com a finalidade de propor estratégias que possam conduzir a um envelhecimento mais saudável. Dentre as vias moleculares descritas como importantes para controlar a taxa de envelhecimento em diferentes espécies se encontra a via de microRNAs (miRNAs). Resultados prévios do laboratório demonstraram que há redução de Dicer, enzima chave para a produção de miRNAs, com o envelhecimento, e que a restrição calórica, intervenção que aumenta a sobrevida e a resistência ao estresse, previne esta diminuição. Esse fenômeno acontece no tecido adiposo de mamíferos e no nematoide Caenorhabditis elegans. Além disso, a superexpressão de Dicer no intestino de C. elegans aumenta a sobrevida destes vermes por um mecanismo mediado por miRNAs. Entretanto, a existência de centenas de miRNAs regulados por Dicer e suas diversas funções torna o uso de ferramentas capazes de processar e organizar grandes quantidades de dados importante para a priorização de miRNAs com função no envelhecimento. Baseados em bancos de dados disponíveis na literatura e com auxílio de ferramentas de bioinformática, realizamos uma mineração de dados (data mining) para identificar miRNAs diferencialmente expressos em intervenções que aumentam ou diminuem o tempo de vida em C. elegans e identificamos diferentes miRNAs individuais e famílias de miRNAs com expressão alterada nestas condições. Realizamos uma varredura inicial com vermes com deleções para os diferentes miRNAs e verificamos que a maioria dos miRNAs selecionados atuam como moduladores do tempo de vida e da resposta ao estresse, reforçando as conclusões baseadas em nossa análise bioinformática. Dentre os candidatos analisados, observamos que a família do mir-58 regula o tempo de vida de maneira complexa, com os diferentes membros da família possuindo funções redundantes e também opostas. Em especial, a mutação para mir-58 diminui o tempo de vida de vermes selvagens e bloqueia completamente os efeitos benéficos da mutação para eat-2, intervenção genética que induz restrição calórica nos vermes. Considerando a conservação evolutiva destas vias, acreditamos que a nossa abordagem tenha nos permitido caracterizar novos alvos potenciais para a modulação do envelhecimento em organismos mais complexos, representando um exemplo de abordagem computacional para identificação de miRNAs que controlam o tempo de vidaAbstract: Aging of the world¿s population in the last decades and the consequent increase in the prevalence of chronic diseases are serious public health issues. These problems have been attracting the attention of governmental agencies and research centers with the aim to propose strategies to promote healthy aging. Among the molecular pathways described as important to control the rate of aging in different species, there is the microRNA (miRNA) pathway. Our previous data show that the levels of Dicer, a key enzyme for miRNA production, reduce with aging. Caloric restriction, an intervention that extends lifespan and increases stress resistance, also prevents this age-related decline of Dicer in the adipose tissue of mice and in the nematode Caenorhabditis elegans. Furthermore, overexpression of Dicer in the C. elegans intestine increases worm lifespan through pathway mechanism that involves miRNAs. However, due to the number of miRNAs and the diversity of their functions, data-processing tools become important to highlight those miRNAs with relevant roles in aging. Based on databases available in the literature and using bioinformatics tools, we performed a data mining analysis to identify miRNAs differentially expressed in interventions that regulate lifespan in C. elegans. We identified several individual miRNAs and miRNA families with altered expression profiles in the aforementioned conditions. We performed an initial phenotypic screen with different miRNA deleted worms and verified that most of the selected miRNAs act as modulators of lifespan and stress resistance in the worm, strengthening the conclusions of our bioinformatic analysis. Among the analysed candidates, we observed that the mir-58 family regulates lifespan in a complex manner, with its members having reductant and opposite functions. In particular, mir-58 mutation reduces lifespan in wild-type worms and completely blocks the benefical effects of eat-2 mutation, a genetic intervention that induces caloric restriction in worms. Due to the evolutionary conservation of these pathways, our strategy may have characterized new potential targets for aging regulation in more complex organisms and represented an example of a computational approach to identify miRNAs that regulate lifespanMestradoGenética Animal e EvoluçãoMestra em Genética e Biologia MolecularFAPESP2016/05560-2CNPQCAPES[s.n.]Mori, Marcelo Alves, 1980-Cunha, Fernanda Marques daGeraldo, Murilo VieiraUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de BiologiaPrograma de Pós-Graduação em Genética e Biologia MolecularUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASArruda, Juliana Ramirez, 1993-20182018-02-28T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (58 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635982ARRUDA, Juliana Ramirez. Data mining e caracterização de novos miRNAs com função no envelhecimento de nematoides C. elegans. 2018. 1 recurso online (58 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635982. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1082948Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-04-23T09:50:09Zoai::1082948Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-04-23T09:50:09Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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