Investigação do Status Genômico da Metilação na Síndrome Cri Du Chat utilizando Arrays

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Almeida, Vanessa Tavares de
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5144/tde-27062023-113621/
Resumo: A síndrome Cri Du Chat, ou síndrome 5p- (OMIM #123450) é caracterizada por uma deleção terminal ou intersticial no braço curto do cromossomo 5 que acarreta manifestações clínicas variáveis, incluindo um choro estridente nos recém-nascidos, baixo peso, microcefalia, hipertelorismo ocular, micrognatia, hipotonia, alterações neurológicas e comportamentais, atraso no crescimento e no desenvolvimento global. Diferentes rearranjos citogenômicos, antecedentes familiares e fatores ambientais podem dificultar a associação genótipo-fenótipo. Assim, a variabilidade fenotípica desta síndrome pode não estar limitada apenas a variações na estrutura dos genes, como deleções, duplicações, inversões, inserções e translocações, sendo possível que outros mecanismos relacionados à ativação ou inativação de promotores e/ou éxons de genes ativamente transcritos, como a metilacao do DNA, que ocorre principalmente nas ilhas CpG, estejam envolvidos. Sendo assim, estudamos o perfil do status da metilação do genoma completo de pacientes com 5p- para verificar as regiões diferencialmente metiladas. Avaliamos amostras de sangue periférico de 22 pacientes com 5p- e 12 amostras controles previamente genotipadas por array genômico (HumanCyto850KBeadChip®- Illumina), para delinear o ponto de quebra genômico e caracterizar os rearranjos estruturais, realizamos o ensaio de array epigenômico (MethylationEPICBeadChip® - Illumina), a fim de identificar as regiões diferencialmente metiladas. A análise dos resultados do array genômico foi realizada pelo programa BlueFuse Multi v4.5 (BlueGnome®) e a análise dos resultados do array epigenômico foi feita por meio do programa de linguagem R v4.0.2. Foi possível identificar que o perfil de metilação dos pacientes com síndrome Cri Du Chat são distintos entre si, mesmo alguns pacientes possuindo praticamente o mesmo tamanho de deleção. Verificamos que as regiões diferencialmente metiladas fora da região 5p estão principalmente associadas a atividade da regulação da transcrição gênica, splicing e remodelação da cromatina, e a maioria das vias biológicas encontradas estão relacionadas a transcrição, ligação de histonas e cromatina, complexo de spliceossomo e ribossomal e processamento de RNAs, sugerindo que as alterações em 5p podem causar um desequilíbrio em outras regiões cromossômicas capazes de afetar a modulação gênica e, assim, explicar as diferenças fenotípicas em pacientes com 5p-. Nossa análise poderá ser aplicada para outras síndromes com alteração no número de cópias, como um novo modelo de abordagem epigenética para ampliar o conhecimento sobre a complexidade da variabilidade clínica nesses pacientes
id USP_130a12498b4971bc24745809a5a4d239
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-27062023-113621
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Investigação do Status Genômico da Metilação na Síndrome Cri Du Chat utilizando ArraysInvestigation of the Genomic Status of Methylation in Cri Du Chat Syndrome using ArraysCri Du Chat SyndromeDNA methylationDoenças rarasEpigenéticaEpigeneticsGenética humanaHuman geneticsMetilação do DNARare diseasesSíndrome Cri Du ChatA síndrome Cri Du Chat, ou síndrome 5p- (OMIM #123450) é caracterizada por uma deleção terminal ou intersticial no braço curto do cromossomo 5 que acarreta manifestações clínicas variáveis, incluindo um choro estridente nos recém-nascidos, baixo peso, microcefalia, hipertelorismo ocular, micrognatia, hipotonia, alterações neurológicas e comportamentais, atraso no crescimento e no desenvolvimento global. Diferentes rearranjos citogenômicos, antecedentes familiares e fatores ambientais podem dificultar a associação genótipo-fenótipo. Assim, a variabilidade fenotípica desta síndrome pode não estar limitada apenas a variações na estrutura dos genes, como deleções, duplicações, inversões, inserções e translocações, sendo possível que outros mecanismos relacionados à ativação ou inativação de promotores e/ou éxons de genes ativamente transcritos, como a metilacao do DNA, que ocorre principalmente nas ilhas CpG, estejam envolvidos. Sendo assim, estudamos o perfil do status da metilação do genoma completo de pacientes com 5p- para verificar as regiões diferencialmente metiladas. Avaliamos amostras de sangue periférico de 22 pacientes com 5p- e 12 amostras controles previamente genotipadas por array genômico (HumanCyto850KBeadChip®- Illumina), para delinear o ponto de quebra genômico e caracterizar os rearranjos estruturais, realizamos o ensaio de array epigenômico (MethylationEPICBeadChip® - Illumina), a fim de identificar as regiões diferencialmente metiladas. A análise dos resultados do array genômico foi realizada pelo programa BlueFuse Multi v4.5 (BlueGnome®) e a análise dos resultados do array epigenômico foi feita por meio do programa de linguagem R v4.0.2. Foi possível identificar que o perfil de metilação dos pacientes com síndrome Cri Du Chat são distintos entre si, mesmo alguns pacientes possuindo praticamente o mesmo tamanho de deleção. Verificamos que as regiões diferencialmente metiladas fora da região 5p estão principalmente associadas a atividade da regulação da transcrição gênica, splicing e remodelação da cromatina, e a maioria das vias biológicas encontradas estão relacionadas a transcrição, ligação de histonas e cromatina, complexo de spliceossomo e ribossomal e processamento de RNAs, sugerindo que as alterações em 5p podem causar um desequilíbrio em outras regiões cromossômicas capazes de afetar a modulação gênica e, assim, explicar as diferenças fenotípicas em pacientes com 5p-. Nossa análise poderá ser aplicada para outras síndromes com alteração no número de cópias, como um novo modelo de abordagem epigenética para ampliar o conhecimento sobre a complexidade da variabilidade clínica nesses pacientesCri Du Chat syndrome, or 5p- syndrome (OMIM #123450), is characterized by a terminal or interstitial deletion on the short arm of chromosome 5 that causes variable clinical manifestations, including high-pitched crying in newborns, low birth weight, microcephaly, ocular hypertelorism, micrognathia, hypotonia, neurological and behavioral modifications, delayed growth, and global development. Different cytogenomic rearrangements, family history, and environmental factors may hinder the genotype-phenotype association. Thus, the phenotypic variability of this syndrome may not be limited only to variations in gene structure, such as deletions, duplications, inversions, insertions, and translocations. It is possible that other mechanisms related to the activation or inactivation of promoters and/or exons of actively transcribed genes, such as DNA methylation, which occurs mainly in CpG islands, are involved. Therefore, we studied the genome-wide methylation status profile of 5p- patients to look for Differentially Methylated Regions. We evaluated peripheral blood samples from 22 patients with 5p- and 12 control samples previously genotyped by a genomic array (HumanCyto850KBeadChip®- Illumina). To delineate the genomic breakpoint and characterize the structural rearrangements, we performed the epigenomic array assay (MethylationEPICBeadChip® - Illumina) to identify differentially methylated regions. The genomic array results were analyzed using the BlueFuse Multi v4.5 (BlueGnome®) program, and the epigenomic array results were analyzed using the R language program v4.0.2. It was possible to identify that the methylation profiles of patients with Cri Du Chat Syndrome are different in between, even though some patients have practically the same deletion size. We found that Differentially Methylated Regions outside the 5p region are mainly associated with regulating gene transcription, splicing, and chromatin remodeling. Most biological pathways are related to transcription, histone and chromatin binding, spliceosome and ribosomal complex, and RNA processing, suggesting that changes in 5p can cause an imbalance in other chromosomal regions capable of affecting gene modulation and thus explain the phenotypic differences in patients with 5p-. Our analysis may be applied to other syndromes with alteration in copy number as a new model of epigenetic approach to increase knowledge about the complexity of clinical variability in these patientsBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPKulikowski, Leslie DomeniciAlmeida, Vanessa Tavares de2023-03-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5144/tde-27062023-113621/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-07-04T18:08:22Zoai:teses.usp.br:tde-27062023-113621Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-07-04T18:08:22Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Investigação do Status Genômico da Metilação na Síndrome Cri Du Chat utilizando Arrays
Investigation of the Genomic Status of Methylation in Cri Du Chat Syndrome using Arrays
title Investigação do Status Genômico da Metilação na Síndrome Cri Du Chat utilizando Arrays
spellingShingle Investigação do Status Genômico da Metilação na Síndrome Cri Du Chat utilizando Arrays
Almeida, Vanessa Tavares de
Cri Du Chat Syndrome
DNA methylation
Doenças raras
Epigenética
Epigenetics
Genética humana
Human genetics
Metilação do DNA
Rare diseases
Síndrome Cri Du Chat
title_short Investigação do Status Genômico da Metilação na Síndrome Cri Du Chat utilizando Arrays
title_full Investigação do Status Genômico da Metilação na Síndrome Cri Du Chat utilizando Arrays
title_fullStr Investigação do Status Genômico da Metilação na Síndrome Cri Du Chat utilizando Arrays
title_full_unstemmed Investigação do Status Genômico da Metilação na Síndrome Cri Du Chat utilizando Arrays
title_sort Investigação do Status Genômico da Metilação na Síndrome Cri Du Chat utilizando Arrays
author Almeida, Vanessa Tavares de
author_facet Almeida, Vanessa Tavares de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Kulikowski, Leslie Domenici
dc.contributor.author.fl_str_mv Almeida, Vanessa Tavares de
dc.subject.por.fl_str_mv Cri Du Chat Syndrome
DNA methylation
Doenças raras
Epigenética
Epigenetics
Genética humana
Human genetics
Metilação do DNA
Rare diseases
Síndrome Cri Du Chat
topic Cri Du Chat Syndrome
DNA methylation
Doenças raras
Epigenética
Epigenetics
Genética humana
Human genetics
Metilação do DNA
Rare diseases
Síndrome Cri Du Chat
description A síndrome Cri Du Chat, ou síndrome 5p- (OMIM #123450) é caracterizada por uma deleção terminal ou intersticial no braço curto do cromossomo 5 que acarreta manifestações clínicas variáveis, incluindo um choro estridente nos recém-nascidos, baixo peso, microcefalia, hipertelorismo ocular, micrognatia, hipotonia, alterações neurológicas e comportamentais, atraso no crescimento e no desenvolvimento global. Diferentes rearranjos citogenômicos, antecedentes familiares e fatores ambientais podem dificultar a associação genótipo-fenótipo. Assim, a variabilidade fenotípica desta síndrome pode não estar limitada apenas a variações na estrutura dos genes, como deleções, duplicações, inversões, inserções e translocações, sendo possível que outros mecanismos relacionados à ativação ou inativação de promotores e/ou éxons de genes ativamente transcritos, como a metilacao do DNA, que ocorre principalmente nas ilhas CpG, estejam envolvidos. Sendo assim, estudamos o perfil do status da metilação do genoma completo de pacientes com 5p- para verificar as regiões diferencialmente metiladas. Avaliamos amostras de sangue periférico de 22 pacientes com 5p- e 12 amostras controles previamente genotipadas por array genômico (HumanCyto850KBeadChip®- Illumina), para delinear o ponto de quebra genômico e caracterizar os rearranjos estruturais, realizamos o ensaio de array epigenômico (MethylationEPICBeadChip® - Illumina), a fim de identificar as regiões diferencialmente metiladas. A análise dos resultados do array genômico foi realizada pelo programa BlueFuse Multi v4.5 (BlueGnome®) e a análise dos resultados do array epigenômico foi feita por meio do programa de linguagem R v4.0.2. Foi possível identificar que o perfil de metilação dos pacientes com síndrome Cri Du Chat são distintos entre si, mesmo alguns pacientes possuindo praticamente o mesmo tamanho de deleção. Verificamos que as regiões diferencialmente metiladas fora da região 5p estão principalmente associadas a atividade da regulação da transcrição gênica, splicing e remodelação da cromatina, e a maioria das vias biológicas encontradas estão relacionadas a transcrição, ligação de histonas e cromatina, complexo de spliceossomo e ribossomal e processamento de RNAs, sugerindo que as alterações em 5p podem causar um desequilíbrio em outras regiões cromossômicas capazes de afetar a modulação gênica e, assim, explicar as diferenças fenotípicas em pacientes com 5p-. Nossa análise poderá ser aplicada para outras síndromes com alteração no número de cópias, como um novo modelo de abordagem epigenética para ampliar o conhecimento sobre a complexidade da variabilidade clínica nesses pacientes
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-03-28
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5144/tde-27062023-113621/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5144/tde-27062023-113621/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815257412535320576