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Título: Análise das alterações transcricionais envolvidas no processo neurodegenerativo provocadas por 6-hidroxidopamina (6-ohda)
Título em inglês: Analysis of changes transcriptional involved in the neurodegenerative process caused by 6-hydroxydopamine (6-ohda)
Autor(es): Cajado, Aurilene Gomes
Orientador(es): Cunha, Rodrigo Maranguape Silva da
Palavras-chave: Doença de Parkinson
Oxidopamina
Data do documento: 2016
Citação: CAJADO, A. G. (2016)
Resumo: A Doença de Parkinson (DP) é o distúrbio do movimento neurodegenerativo mais comum que tem prevalência em função da idade. Esta enfermidade é considerada uma desordem multifatorial provocada por mutações genéticas e fatores ambientais que influenciam a progressão da doença. A maioria dos casos de DP é esporádico e idiopático, provavelmente resultante de uma combinação de herança poligênica, exposições ambientais e interações gene/ambiente complexas, provocando disfunção neural lenta, combinado com o envelhecimento. Apesar de décadas de estudos intensivos, mecanismos fisiopatológicos e moleculares dessa doença ainda não estão totalmente esclarecidos, principalmente nos modelos animais. Contudo, a Biologia Molecular têm propiciado avanços significativos no entendimento das vias envolvidas no processo degenerativo. Isso se deve ao surgimento de técnicas de sequenciamento e ao aperfeiçoamento contínuo de algoritmos e programas de Bioinformática. Atrelado a isso, nesse estudo, objetivou-se identificar alterações transcricionais relacionadas à micro RNAs não codificadores (miRNAs) e Splicing alternativo em Striatum de Rattus novergicus albinus submetidos ao modelo parkinsoniano induzido por injeção unilateral de 6-OHDA (6-hidroxidopamina). A análise foi feita a partir de dois grupos (n=10): grupo Sham, submetido ao estresse cirúrgico, e o grupo 6-OHDA, submetido ao modelo da Doença de Parkinson induzido por 6-OHDA. A partir da confirmação do parkinsonismo através dos testes comportamentais, foi extraído o RNA seguido pelo sequenciamento dos transcritos usando a plataforma Ilumina Hi-Seq2000. As análises in sílico foram feitas pelo cálculo da expressão relativa por FPKM (reads por quilobase de transcritos por milhões de reads mapeados) que normalizou os genes encontrados e mensurou a contagem dos readsobtidos. A partir desses dados, foi feita a análise de expressão relativa (FPKM relativo) de miRNAs com diferenças qualitativas e dos splicings variantes do gene BDNF (Fator Neurotrófico Derivado do Cérebro) que apresentaram valores de expressão menores que 0,25 e maiores que 4. No presente estudo, foram identificados 62 miRNAs e 96.970 isoformas com leituras mapeadas nos grupos Sham e 6-OHDA. Dentre os principais achados obtidos, sugere-se, o envolvimento dos miRNAs, Mir6314 e Mir6333, no mecanismo de neurodegeneração induzidos por 6-OHDA. Adicionalmente, foram verificadas as variantes transcricionais do gene BDNF e o nível de expressão destas. Percebeu-se que, independente do produto proteico resultante, o nível de expressão transcricional de BDNF pode variar e, um dos fatores que contribuem para a essa diferença, são as regiões não codificadoras, como a região 5’UTR, sugerindo que os miRNAs podem atuar nesta região. Portanto, esses resultados representam achados inovadores para a área da neurotranscriptomica, com foco para o modelo parkinsoniano induzido por 6-OHDA
Abstract: Parkinson's disease (PD) is the most common neurodegenerative disorder of movement which has precedence to function of the age. This disease is considered a multifactorial disorder caused by genetic mutations and environmental factors that influence disease progression. Most cases of idiopathic PD are sporadic and probably resulting from a combination of polygenic inheritance, environmental exposures and gene/environment interactions complex, causing neural dysfunction combined with slow aging. Despite decades of intensive studies, pathophysiological and molecular mechanisms of this disease are not yet fully understood, especially in animal models. However, molecular biology have led to significant advances in the understanding of the pathways involved in the degenerative process. This is due to the emergence of sequencing techniques and continuous improvement of algorithms and bioinformatics programs. Coupled to this, this study aimed to identify transcriptional changes related to micro RNAs noncoding (miRNAs) and Alternative Splicing in striatum of Rattus norvegicus Albinus submitted to Parkinsonian model induced by unilateral injection of 6-OHDA (6-hydroxydopamine). The analysis was made from two groups (n = 10): one sham group underwent the surgical stress and the second was made to the model of Parkinson's disease induced by 6-OHDA. From the confirmation of Parkinsonism through behavioral tests, it was extracted the RNA followed by sequencing of transcripts using the Ilumina Hi-Seq2000 platform. Analyses in silico were made by calculating the relative expression by FPKM (reads per kilobase transcripts per million mapped reads) that normalized genes found and measured the count obtained reads. From these data, the analysis of relative expression was made (FPKM relative) of miRNAs with qualitative differences and splicings variants of the BDNF gene (Brain Derived Neurotrophic Factor) which showed lower expression values than 0.25 and greater than 4. In the present study, we identified 62 miRNAs and 96,970 readings isoforms mapped in 6-OHDA and sham groups. Among the main findings obtained, it is suggested, the involvement of miRNAs, Mir6314 and Mir6333 in neurodegeneration mechanism induced by 6-OHDA. In addition, it was verified the transcript variants of BDNF gene and the expression level thereof. It was noticed that, regardless of the resulting protein product, the level of BDNF transcriptional expression can vary, and one of the factors that contribute to this difference are the noncoding regions such as 5 'UTR region, suggesting that miRNAs can work in this area. Therefore, these results represent innovative findings in the area of neurotranscriptomic, focusing to parkinsonian model induced by 6-OHDA.
Descrição: CAJADO, A.G. Análise das alterações transcricionais envolvidas no processo neurodegenerativo provocadas por 6-hidroxidopamina (6-ohda). 2016. 58 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2016.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/19885
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