Identificação e anotação funcional de RNAs longos não codificadores associados à subtipos moleculares em tumores pancreáticos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pessôa, Diogo de Oliveira
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-24102019-115425/
Resumo: O Adenocarcinoma Pancreático Ductal (Pancreatic Ductal Adenocarcinoma - PDAC) é a sé- tima causa de mortes por câncer no mundo, com uma taxa de sobrevida de apenas 6%. Embora alguns genes estejam recorrentemente mutados em grande parte dos tumores e sejam críticos para a oncogênese, a heterogeneidade das alterações moleculares tanto no tumor quanto em componentes do microambiente tumoral se reflete em diferentes características fenotípicas com comportamentos clínicos distintos e que têm sido associados a diferentes subtipos moleculares através da análise computacional de dados de alterações somáticas e transcricionais no PDAC. RNAs não codificadores longos (lncRNAs) têm sido reconhecidos como importantes reguladores da expressão gênica em doenças proliferativas mas sua associação com subtipos em PDAC e sua contribuição para o estabelecimento de diferentes fenótipos moleculares e clínicos da doença não foi explorada até o momento. Neste trabalho, foi implementada uma abordagem computacional com o objetivo de identificar e anotar funcionalmente lncRNAs associados a subtipos moleculares de PDAC. Inicialmente, a classificação não supervisionada por Fatoração Matricial Não Negativa (Non-Negative Matrix Factorization - NMF) de dados de expressão gê- nica global de amostras clínicas disponíveis publicamente (The Cancer Genome Atlas - TCGA) resultou na identificação de quatro subgrupos distintos de PDAC, que recapitulam os fenótipos Exócrino/Endócrino, Imunogênico, Escamoso e Progenitor descritos na literatura. Uma análise de expressão diferencial permitiu a identificação de assinaturas de expressão gênica características que incluem lncRNAs associados a cada subgrupo. Através da construção de redes de coexpressão de mRNAs e lncRNAs e a identificação de módulos da rede significativamente enriquecidos em genes que participam em vias moleculares conhecidas foi possível inferir possíveis funções biológicas à lncRNAs associados aos diferentes subtipos moleculares, tais como funções exócrinas/neuroendócrinas, imunogênicas, reparo de DNA/progressão do ciclo celular e progenitoras/morfogênicas. Entre ele, o subgrupo 3, enriquecido para fenótipo Escamoso e associado a hiper-expressão do supressor tumoral TP63, possui dois lncRNAS hiper-expressos neste subgrupo em relação aos outros subgrupos, sendo que o lncRNA antissenso FAM83A-AS1 tem a predição de interagir com as proteínas FGFR2, AXIN1, PTEN, BRAF, SMAD4, TGFBR2, TP53 e CDKN2A, que exercem funções importantes na transdução de sinal e supressão tumoral no câncer incluindo o de pâncreas. Entre os lncRNAs hipo-regulados no subgrupo 3 em relação ao outros subgrupos, alguns, como FLJ42875, LOC338651, C20orf56 e LOC38838 tem predição de interação com alta afinidade à proteína BRCA2, que está envolvida no reparo de DNA e participa de processos de resistência à quimioterápicos. As informações trazidas por este estudo permitem gerar hipóteses sobre a contribuição de lncRNAs para a definição de subtipos moleculares de PDAC e priorizar candidatos e experimentos para estudos funcionais de modo a contribuir para um melhor entendimento sobre os mecanismos de ação de lncRNAs na tumorigênese e agressividade do câncer de pâncreas.
id USP_e09f42038f7f70cea4f758aa3c69b32b
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-24102019-115425
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Identificação e anotação funcional de RNAs longos não codificadores associados à subtipos moleculares em tumores pancreáticosIdentification of long non coding RNAs associated to molecular subtypes in pancreatic tumorsHeterogeneidade tumorallncRNAslncRNAsNMFNMFPDACPDACTumor heterogeneityO Adenocarcinoma Pancreático Ductal (Pancreatic Ductal Adenocarcinoma - PDAC) é a sé- tima causa de mortes por câncer no mundo, com uma taxa de sobrevida de apenas 6%. Embora alguns genes estejam recorrentemente mutados em grande parte dos tumores e sejam críticos para a oncogênese, a heterogeneidade das alterações moleculares tanto no tumor quanto em componentes do microambiente tumoral se reflete em diferentes características fenotípicas com comportamentos clínicos distintos e que têm sido associados a diferentes subtipos moleculares através da análise computacional de dados de alterações somáticas e transcricionais no PDAC. RNAs não codificadores longos (lncRNAs) têm sido reconhecidos como importantes reguladores da expressão gênica em doenças proliferativas mas sua associação com subtipos em PDAC e sua contribuição para o estabelecimento de diferentes fenótipos moleculares e clínicos da doença não foi explorada até o momento. Neste trabalho, foi implementada uma abordagem computacional com o objetivo de identificar e anotar funcionalmente lncRNAs associados a subtipos moleculares de PDAC. Inicialmente, a classificação não supervisionada por Fatoração Matricial Não Negativa (Non-Negative Matrix Factorization - NMF) de dados de expressão gê- nica global de amostras clínicas disponíveis publicamente (The Cancer Genome Atlas - TCGA) resultou na identificação de quatro subgrupos distintos de PDAC, que recapitulam os fenótipos Exócrino/Endócrino, Imunogênico, Escamoso e Progenitor descritos na literatura. Uma análise de expressão diferencial permitiu a identificação de assinaturas de expressão gênica características que incluem lncRNAs associados a cada subgrupo. Através da construção de redes de coexpressão de mRNAs e lncRNAs e a identificação de módulos da rede significativamente enriquecidos em genes que participam em vias moleculares conhecidas foi possível inferir possíveis funções biológicas à lncRNAs associados aos diferentes subtipos moleculares, tais como funções exócrinas/neuroendócrinas, imunogênicas, reparo de DNA/progressão do ciclo celular e progenitoras/morfogênicas. Entre ele, o subgrupo 3, enriquecido para fenótipo Escamoso e associado a hiper-expressão do supressor tumoral TP63, possui dois lncRNAS hiper-expressos neste subgrupo em relação aos outros subgrupos, sendo que o lncRNA antissenso FAM83A-AS1 tem a predição de interagir com as proteínas FGFR2, AXIN1, PTEN, BRAF, SMAD4, TGFBR2, TP53 e CDKN2A, que exercem funções importantes na transdução de sinal e supressão tumoral no câncer incluindo o de pâncreas. Entre os lncRNAs hipo-regulados no subgrupo 3 em relação ao outros subgrupos, alguns, como FLJ42875, LOC338651, C20orf56 e LOC38838 tem predição de interação com alta afinidade à proteína BRCA2, que está envolvida no reparo de DNA e participa de processos de resistência à quimioterápicos. As informações trazidas por este estudo permitem gerar hipóteses sobre a contribuição de lncRNAs para a definição de subtipos moleculares de PDAC e priorizar candidatos e experimentos para estudos funcionais de modo a contribuir para um melhor entendimento sobre os mecanismos de ação de lncRNAs na tumorigênese e agressividade do câncer de pâncreas.Pancreatic Ductal Adenocarcinoma (PDAC) is the seventh cause of worldwide cancer related deaths, with an overall survival rate of only 6%. Some genes might be recurrently mutated in a large number of tumors, and be critical for oncogenesis, molecular alteration heterogeneity both in the tumor as all as in the tumor microenvironment is reflected in diverse phenotypic features with distinct clinical outcomes, and this distinction in multiple molecular subtypes has been drawn through transcriptional and somatic alteration computational analysis within PDAC. Long Non Coding RNAs (lncRNAs) have been recognized as important gene expression regulators in proliferative diseases, but its association to molecular subtypes in PDAC and its contribution in the establishment of diverse molecular and clinical phenotypes hasnt been explored at length until the present. This work focused on the implementation of a computational approach with the objective of lncRNA identification and functional annotation associated to distinct molecular subtypes in PDAC. Initially, Non-negative Matrix Factorization (NMF), an unsupervised classification method, applied to global gene expression data from publicly available clinical samples (The Cancer Genome Atlas - TCGA) resulted in the identification of four distinct PDAC molecular subgroups reminiscent of Exocrine/Endocrine, Immunogenic, Squamous and Progenitor phenotypes. Differential expression analysis allowed a characteristic gene expression signature identification, including distinct molecular subtype associated lncRNAs. mRNA and lncRNA containing gene co-expression modules significantly enriched annotated pathways containing the molecular subtype associated lncRNAs allowed to designate possible molecular functions of the distinct molecular subtype associated lncRNAs, such as exocrine/neuroendocrine, immunogenic, DNA repair/cell cycle progression and progenitor/morphogenic functions. Subgroup 3, enriched with a Squamous phenotype and associated to TP63 over-expression contains two lncRNAs over-expressed compared to other subgroups; furthermore, the antisense lncRNA FAM83A-AS1 yielded a predicted lncRNA-protein interaction to FGFR2, AXIN1, PTEN, BRAF, SMAD4, TGFBR2, TP53 and CDKN2A, proteins that play important signal transduction and tumor suppressor roles in several cancer types, including pancreas. Among under-expressed lncRNAs in subgroup 3 compared to the other subgroups, some, such as FLJ42875, LOC338651, C20orf56 and LOC38838 yilded a high protein interaction prediction score with BRCA2, a protein involved in DNA repair and processes resuling in chemotherapy resistance. The information brought by this study allowed to generate hypothesis on lncRNA contribution to define PDAC molecular subtypes, helping prioritize candidates and experiments for functional studies, thus contributing to a better understanding on lncRNA mechanisms related to tumor progression and aggressiveness in pancreatic cancer.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPReis, Eduardo Moraes Setubal, João CarlosPessôa, Diogo de Oliveira2019-02-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-24102019-115425/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/openAccesspor2019-11-29T22:22:01Zoai:teses.usp.br:tde-24102019-115425Biblioteca 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:27212019-11-29T22:22:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Identificação e anotação funcional de RNAs longos não codificadores associados à subtipos moleculares em tumores pancreáticos
Identification of long non coding RNAs associated to molecular subtypes in pancreatic tumors
title Identificação e anotação funcional de RNAs longos não codificadores associados à subtipos moleculares em tumores pancreáticos
spellingShingle Identificação e anotação funcional de RNAs longos não codificadores associados à subtipos moleculares em tumores pancreáticos
Pessôa, Diogo de Oliveira
Heterogeneidade tumoral
lncRNAs
lncRNAs
NMF
NMF
PDAC
PDAC
Tumor heterogeneity
title_short Identificação e anotação funcional de RNAs longos não codificadores associados à subtipos moleculares em tumores pancreáticos
title_full Identificação e anotação funcional de RNAs longos não codificadores associados à subtipos moleculares em tumores pancreáticos
title_fullStr Identificação e anotação funcional de RNAs longos não codificadores associados à subtipos moleculares em tumores pancreáticos
title_full_unstemmed Identificação e anotação funcional de RNAs longos não codificadores associados à subtipos moleculares em tumores pancreáticos
title_sort Identificação e anotação funcional de RNAs longos não codificadores associados à subtipos moleculares em tumores pancreáticos
author Pessôa, Diogo de Oliveira
author_facet Pessôa, Diogo de Oliveira
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Reis, Eduardo Moraes
Setubal, João Carlos
dc.contributor.author.fl_str_mv Pessôa, Diogo de Oliveira
dc.subject.por.fl_str_mv Heterogeneidade tumoral
lncRNAs
lncRNAs
NMF
NMF
PDAC
PDAC
Tumor heterogeneity
topic Heterogeneidade tumoral
lncRNAs
lncRNAs
NMF
NMF
PDAC
PDAC
Tumor heterogeneity
description O Adenocarcinoma Pancreático Ductal (Pancreatic Ductal Adenocarcinoma - PDAC) é a sé- tima causa de mortes por câncer no mundo, com uma taxa de sobrevida de apenas 6%. Embora alguns genes estejam recorrentemente mutados em grande parte dos tumores e sejam críticos para a oncogênese, a heterogeneidade das alterações moleculares tanto no tumor quanto em componentes do microambiente tumoral se reflete em diferentes características fenotípicas com comportamentos clínicos distintos e que têm sido associados a diferentes subtipos moleculares através da análise computacional de dados de alterações somáticas e transcricionais no PDAC. RNAs não codificadores longos (lncRNAs) têm sido reconhecidos como importantes reguladores da expressão gênica em doenças proliferativas mas sua associação com subtipos em PDAC e sua contribuição para o estabelecimento de diferentes fenótipos moleculares e clínicos da doença não foi explorada até o momento. Neste trabalho, foi implementada uma abordagem computacional com o objetivo de identificar e anotar funcionalmente lncRNAs associados a subtipos moleculares de PDAC. Inicialmente, a classificação não supervisionada por Fatoração Matricial Não Negativa (Non-Negative Matrix Factorization - NMF) de dados de expressão gê- nica global de amostras clínicas disponíveis publicamente (The Cancer Genome Atlas - TCGA) resultou na identificação de quatro subgrupos distintos de PDAC, que recapitulam os fenótipos Exócrino/Endócrino, Imunogênico, Escamoso e Progenitor descritos na literatura. Uma análise de expressão diferencial permitiu a identificação de assinaturas de expressão gênica características que incluem lncRNAs associados a cada subgrupo. Através da construção de redes de coexpressão de mRNAs e lncRNAs e a identificação de módulos da rede significativamente enriquecidos em genes que participam em vias moleculares conhecidas foi possível inferir possíveis funções biológicas à lncRNAs associados aos diferentes subtipos moleculares, tais como funções exócrinas/neuroendócrinas, imunogênicas, reparo de DNA/progressão do ciclo celular e progenitoras/morfogênicas. Entre ele, o subgrupo 3, enriquecido para fenótipo Escamoso e associado a hiper-expressão do supressor tumoral TP63, possui dois lncRNAS hiper-expressos neste subgrupo em relação aos outros subgrupos, sendo que o lncRNA antissenso FAM83A-AS1 tem a predição de interagir com as proteínas FGFR2, AXIN1, PTEN, BRAF, SMAD4, TGFBR2, TP53 e CDKN2A, que exercem funções importantes na transdução de sinal e supressão tumoral no câncer incluindo o de pâncreas. Entre os lncRNAs hipo-regulados no subgrupo 3 em relação ao outros subgrupos, alguns, como FLJ42875, LOC338651, C20orf56 e LOC38838 tem predição de interação com alta afinidade à proteína BRCA2, que está envolvida no reparo de DNA e participa de processos de resistência à quimioterápicos. As informações trazidas por este estudo permitem gerar hipóteses sobre a contribuição de lncRNAs para a definição de subtipos moleculares de PDAC e priorizar candidatos e experimentos para estudos funcionais de modo a contribuir para um melhor entendimento sobre os mecanismos de ação de lncRNAs na tumorigênese e agressividade do câncer de pâncreas.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-02-07
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-24102019-115425/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-24102019-115425/
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_ 1809091052616810496