Banca de QUALIFICAÇÃO: CLOVIS FERREIRA DOS REIS

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : CLOVIS FERREIRA DOS REIS
DATA : 27/06/2018
HORA: 11:00
LOCAL: IMD
TÍTULO:

Mutações Sinônimas e a Evolução Neutra de Bactérias

Análise de Dados Transcricionais de Células Progenitoras Neurais Expostas ao Chumbo

PALAVRAS-CHAVES:

Evolução molecular. Codon Bias. lndice de adaptabilidade. Seleção positiva. Mutação sinônima. 

Exposição ao chumbo. Transcriptogramer. RNA-Seq. Analise de transcriptoma. Time series. Inferência de redes. Data integration. Visualização de redes.

PÁGINAS: 58
RESUMO:

Parte I

O estudo da evolução molecular permite a inferência dos mecanismos responsáveis pela seleção de mutações genéticas dentro da escala temporal. Recetes experimentos evolucionários de longo termo (LTEE) permitem colocar a prova teorias evolucionárias cujas inferências eram anteriormente baseadas em experimentos menores e restritos. Este trabalho objetivou verificar a influência das mutações sinônimas (Syn) sobre o fitness de procariotos, sua correlação com o codon bias existente em um genoma e desenvolver um método para mensuração desta correlação. Para tanto utilizou-se dados de um LTEE onde 50.000 gerações de E. coli REL606 tiveram suas mutações acompanhadas por três décadas. Nele 12 populações de bactérias tiveram dois clones extraídos e sequenciados em 11 gerações distintas. Para cada grupo população/geração, as variantes de um único nucleotídeo (SNV) observadas foram classificadas como Syn ou não sinônimas (Non) e registradas. Criou-se genomas de referência, contendo todas as mutações ocorridas no grupo, para servir como referência para a próxima geração e tendo os valores de índice de adaptabilidade para cada códon (w) calculados. Para quantificar a influência do códon bias sobre a preservação de Syn, propôs-se um índice de variação de w (∆w), baseado na razão entre o w da mutação e o w do genoma de referência. A análise de tal índice permitiria concluir-se sobre como um possível um retardamento na tradução do mRNA mutado poderia criar pressão seletiva sobre Syn. Para tanto, criou-se uma base de comparação randômica e livre de seleção usando-se simulação Monte Carlo (MC) com 20.000 rounds de simulação para cada um destes grupos, onde mutações aleatórias foram introduzidas no genoma de referência, classificadas e ∆w calculados. Validou-se os resultados obtidos pela MC, calculando-se o p-value das distribuições de frequências em função da frequência de SNV observadas em cada ∆w. As hipóteses inicialmente levantadas não se confirmaram, não tendo sido possível estabelecer uma relação inequívoca entre mutações sinônimas e sua influência no processo seletivo.

Parte II

 
As implicações do envenenamento por chumbo são importantes na saúde humana. Atingindo todos os sistemas orgânicos, afeta principalmente o sistema nervoso, com implicações graves e irrevers veis do neurodesenvolvimento, consolidação de memória e processos de aprendizagem em crianças. Sua interação com componentes celulares dá-se de muitas formas, afetando proteínas de ligação a íons, proteínas de sinalização de transdução, canais iônicos transmembrana e fatores de transcrição. No presente trabalho, aplicamos o pipeline do pacote transcriptogramer R/Bioconductor com a finalidade de avaliar o perfil transcricional de células progenitoras neurais humanas (NPCs) tratadas com acetato de chumbo 30μM. O algoritmo do transcriptogramer é dotado de um método não supervisionado, baseado em biologia de sistemas, projetado para identificar, em experimentos do tipo casocontrole, grupos de genes funcionalmente associados e diferencialmente expressos. Tal pipeline foi capaz de identificar 8 clusteres diferencialmente expressos nos primeiros dias do tratamento com chumbo, que tiveram o seu número de genes envolvidos ampliados com o passar do tempo de tratamento. A análise de enriquecimento de tais clusteres revelou que no início do tratamento ocorreram modificações nas vias de glicosilação, bioss ntese lipídica e de sinalização da proteína G, além de alterações detectadas nas vias de organização do citoesqueleto, do metabolismo dos canais iônicos e do processo de divisão celular. No tempo final do tratamento, ouve a incorporação dos nós próximos com consequente expansão daqueles clusteres, bem como ampliação do número de termos do Gene Ontology (GO) envolvidos. O pipeline do transcriptogramer foi capaz de identificar diversos sistemas com transcrição alterada, envolvendo termos relacionados ao zinco e ao cálcio, além de vias bem descritas como sendo afetadas quando da exposição a esse metal. Desta forma, conclui-se que o chumbo induz modificações transcricionais importantes nas NPCs as quais podem ser correlacionadas à danos e/ou adaptações de diversos sistemas, todos decorrentes da intoxicação por este metal pesado.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1507794 - RODRIGO JULIANI SIQUEIRA DALMOLIN
Interno - 1939184 - SANDRO JOSE DE SOUZA