PPGBIONF - Mestrado em Bioinformática

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The primary visual cortex as a model of Alzheimer's disease: acute effects of Amyloid-β 1-42 Oligomer on neuronal spiking activity and orientation selectivity
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-03-31) Fialho, Taíla Maciel de Alencar; Schmidt, Kerstin Erika; http://lattes.cnpq.br/4902752912395893; http://lattes.cnpq.br/9141820799707169; Tort, Adriano Bretanha Lopes; Rohenkohl, Gustavo
A Doença de Alzheimer (DA), responsável por 70% dos 55 milhões de casos de demência em todo o mundo, deve triplicar até 2050, segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), reforçando a necessidade urgente de biomarcadores precoces para aprimorar o diagnóstico e o tratamento. A DA é caracterizada por declínio cognitivo, alterações comportamentais e deficiências sensoriais, incluindo prejuízos na percepção visual e no processamento de informações. Estudos de neuroimagem evidenciam atrofia progressiva em regiões neocorticais críticas para a cognição e o processamento sensorial. De acordo com a hipótese amiloide, o peptídeo tóxico amiloide-beta (Aβ42) desempenha um papel central na patologia da DA, formando placas amiloides e contribuindo para a tauopatia, ambos marcadores da doença. Além disso, o Aβ42 está associado à disfunção de células não neuronais, como alterações astrocitárias, exacerbando os déficits neuronais. Embora modelos transgênicos de camundongos, como APP23 x PS45, tenham demonstrado que o Aβ42 perturba o equilíbrio excitação/inibição no córtex sensorial, levando ao silenciamento neuronal, hiperatividade e desintegração sensorial, esses modelos são limitados pela progressão não natural da doença e pela organização cortical distinta dos primatas. Em contraste, os gatos domésticos (Felis catus) emergem como um modelo translacional promissor para a pesquisa da DA, devido à sua arquitetura cortical semelhante à dos primatas, circuitos seletivos bem caracterizados e à Síndrome de Disfunção Cognitiva Felina, que compartilha características neuropatológicas com a DA humana, incluindo placas amiloides e tauopatia em áreas neocorticais, como o córtex visual primário (V1). Este estudo propõe o córtex visual primário de gatos como modelo translacional para a DA, investigando os efeitos agudos dos oligômeros de Aβ42 na atividade neuronal e na conectividade funcional no V1 de gatos anestesiados. Utilizando matrizes de microeletrodos 4x4 implantadas bilateralmente, foram registradas as respostas de neurônios seletivos à orientação na área 17 de cinco gatos domésticos, antese50minutos após a microinjeção de Aβ42. A estimulação visual consistiu grades móveis em 16 direções a 2 Hz e 0,5 ciclos/grau. Os resultados revelaram que o Aβ42 perturba rapidamente o processamento cortical sensorial, induzindo três alterações principais na função do V1: (1) redução significativa nas taxas de disparo evocadas; (2) diminuição da seletividade à orientação; e (3) comprometimento das respostas sincronizadas à frequência temporal do movimento do estímulo, resultando em adaptação rápida. Essas alterações surgiramem50minutos,indicando disfunção neuronal direta, em vez de processos degenerativos maislentos.Ao estabelecer o V1 do gato doméstico como um modelo translacional valiosoparaa pesquisa inicial da DA, este estudo destaca suas vantagens sobre os modelos tradicionais de camundongos, incluindo organização columnar sofisticada e arquitetura cortical semelhante à dos primatas. Essas descobertas fornecem insights críticos sobre os efeitos agudos dos oligômeros de Aβ42 no processamento sensorial e abrem novas perspectivas para intervenções terapêuticas durante os estágios iniciais da DA, quando a disfunção dos circuitos ainda pode ser reversível.
Montagem e anotação de genomas mitocondriais amazônicos a partir de dados públicos disponíveis no NCBI
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-04-11) Silva, Larissa Martins Brito e; Souza, Jorge Estefano de Santana; Souza, Iara Dantas de; https://orcid.org/0000-0003-2347-042X; http://lattes.cnpq.br/8058577659019910; http://lattes.cnpq.br/1129701706757946; Faustino, André Luís Fonseca; Koroiva, Ricardo
Os avanços tecnológicos nos últimos anos permitiram o desenvolvimento de tecnologias que facilitaram o sequenciamento e armazenamento de dados genômicos em bancos de dados públicos, como o NCBI. Entretanto, espécies do Sul Global, especificamente espécies amazônicas, são pouco representadas nos bancos de dados públicos. Dessa forma, para reduzir essa lacuna, este estudo tem o objetivo de montar e anotar 100 genomas mitocondriais de peixes amazônicos utilizando dados públicos disponíveis no NCBI, contribuindo com dados de 22 novas espécies que não estavam presentes no GenBank. A precisão das montagens foram validadas por meio de comparações de identidade de sequência com mitogenomas de referência, alcançando até 100% de identidade para a espécie Pygocentrus nattereri (Kner, 1858). Além disso, também encontrou-se possíveis erros de rotulagem de espécies presentes nos bancos de dados públicos. Ao expandir os dados genômicos de peixes amazônicos, este estudo ajuda a preencher lacunas significativas nos bancos de dados genômicos, contribuindo com novos estudos de conservação, gestão sustentável da pesca e biodiversidade de peixes amazônicos. Além de disponibilizar os resultados em bancos de dados públicos, os dados também serão depositados em um site dedicado a reunir dados genômicos de espécies amazônicas com o objetivo de democratizar o acesso a dados genômicos.
Estudo sobre a dinâmica evolutiva entre amostras provenientes de infecções em humanos e em primatas não humanos de Treponema pallidum subsp. pertenue
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-03-11) Lima, Sabrina Karolaine Araújo Sousa de; Sakamoto, Tetsu; Moioli, Renan Cipriano; https://orcid.org/0000-0003-3023-0117; http://lattes.cnpq.br/1342530085695810; http://lattes.cnpq.br/7694551450338929; Aburjaile, Flávia Figueira; Lima, João Paulo Matos Santos
O Treponema pallidum, uma bactéria do filo Spirochaetota, é responsável pelas treponematoses, doenças causadas por diferentes subespécies desta bactéria, cada qual associada a infecções específicas. Este estudo concentra-se no Treponema pallidum subsp. pertenue (TPE), que provoca a bouba em seres humanos, uma enfermidade transmitida principalmente pelo contato direto com lesões cutâneas, afetando majoritariamente crianças e pré-adolescentes. Se não tratada, pode evoluir para graves deformidades nos ossos e nas cartilagens. Durante o século XX, houve avanços notáveis na erradicação e controle dessa subespécie, contudo, nas últimas décadas, tem-se observado um aumento no número de casos registrados. Até pouco tempo, acreditava-se que essa subespécie afetava apenas humanos, mas estudos recentes identificaram que primatas não humanos (NHPs) também têm sido naturalmente infectados pelo TPE. Considerando o impacto crescente desta doença, tanto em humanos quanto em outras espécies, a TPE tornou-se um foco de vigilância e investigação científica. Esse estudo visa esclarecer a relação entre a infecção em humanos e em outras espécies de primatas, contribuindo para um melhor entendimento da dinâmica de transmissão e das possíveis estratégias de controle e prevenção. Para isso, utilizamos as sequências de genoma de 58 TPEs (24 de humanos e 19 de NHPs) disponíveis em repositórios públicos e aplicamos análises filogenéticas e de detecção de regiões recombinantes. As análises filogenéticas revelaram que as amostras de TPE se agrupam em nove linhagens geneticamente distintas, com completa separação entre isolados humanos e de primatas não humanos, indicando barreiras significativas na transmissão entre espécies. A detecção de apenas um evento potencial de recombinação entre uma amostra humana e de NHP sugere que o fluxo gênico horizontal é raro nesta subespécie. A datação molecular apontou para uma origem relativamente recente (1885). A reconstrução do hospedeiro ancestral indicou alta probabilidade (77%) de que o TPE tenha se originado em humanos antes de se disseminar para primatas. O padrão demográfico revelado pelo Skyline Plot mostra uma população estável seguida por declínio abrupto. Estes achados reforçam o papel predominante dos humanos na epidemiologia da bouba, enquanto destacam a necessidade de vigilância contínua para monitorar potenciais eventos de transmissão entre espécies.
Easylayout: pacote R integrado à IDE para dispor grafos usando simulações de força
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-10-11) Imparato, Danilo Oliveira; Dalmolin, Rodrigo Juliani Siqueira; https://orcid.org/0000-0002-1688-6155; http://lattes.cnpq.br/4065178015615979; https://orcid.org/0000-0001-6979-4951; http://lattes.cnpq.br/8680042030819838; Gysi, Deisy Morselli; Costa, César Renno; Araújo, Gilderlanio Santana de
A visualização de redes é uma etapa crítica para a comunicação eficaz em várias áreas do conhecimento, especialmente nas ciências da vida. Atualmente, uma lacuna separa a manipulação da visualização de redes em ambientes de programação. Usuários constantemente enfrentam a inconveniência de exportar dados de rede para serem manipulados em softwares externos, como Cytoscape e Gephi. Propomos o easylayout, um pacote que une amigavelmente manipulação e visualização ao integrar-se à IDE do usuário (por exemplo, RStudio, VSCode e Jupyter Notebook). Não se trata de uma nova biblioteca para visualização de grafos, mas sim uma tentativa de padronização e intercomunicação de bibliotecas existentes. O pacote easylayout recebe um objeto igraph e o serializa para dentro de uma aplicação web integrada com a interface do RStudio por meio de um servidor Shiny. Esta aplicação web oferece um ambiente para dispor a rede simulando forças de atração e repulsão. Um modo de edição permite que os usuários movam e rotacionem vértices. O desenvolvimento do pacote visa desempenho computacional, de modo que dispositivos de baixo custo sejam capazes de trabalhar com redes relativamente grandes. Para atingir esse objetivo, utilizamos bibliotecas performáticas, como VivaGraphJS e d3-force e renderização em WebGL. Uma vez ajustado, o layout é enviado de volta ao ambiente de programação, podendo ser visualizado com bibliotecas populares como ggplot2 e a própria biblioteca base. A implementação atual foca em refinar a experiência no ecossistema R, mas o uso de tecnologias web torna-o facilmente portável para ambientes similares, como Jupyter Notebooks. Esperamos que esta ferramenta reduza o tempo gasto visualizando redes e também permita que pesquisadores gerem figuras melhores. Está disponível gratuitamente sob licença MIT no GitHub (https://github.com/dalmolingroup/easylayout). O pacote é implementado em R/Shiny e JavaScript/Svelte.
EURYALE: fluxos de trabalho e reprodutibilidade em metagenômica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-12-06) Cavalcante, João Vitor Ferreira; Dalmolin, Rodrigo Juliani Siqueira; https://orcid.org/0000-0002-1688-6155; http://lattes.cnpq.br/4065178015615979; https://orcid.org/0000-0001-7513-7376; http://lattes.cnpq.br/5714602163308583; Lanza, Daniel Carlos Ferreira; Moioli, Renan Cipriano; Dantas, Marcel da Câmara Ribeiro
Os últimos anos têm testemunhado avanços significativos no estudo de comunidades microbianas complexas, impulsionados pela evolução das tecnologias de sequenciamento e pela crescente adoção de métodos de sequenciamento total do genoma (whole genome shotgun) em detrimento dos métodos, antes mais tradicionais, baseados em amplicon. Com essa evolução, essas abordagens foram desenvolvidas com estratégias computacionais associadas para lidar com os dados que geram. No entanto, esses métodos computacionais geralmente não foram acompanhados por estratégias de design cuidadosas que priorizam o suporte a longo prazo, com baixa necessidade de manutenção, alta acessibilidade de dados e automação de ponta a ponta. Neste trabalho, elaboramos sobre o cenário computacional em metagenômica e como os métodos atuais negligenciam princípios fundamentais de desenvolvimento de software, que poderia os orientar para uma maior reprodutibilidade, tais como isolamento de dependências, alta parametrização, geração automática de relatórios com figuras interativas que facilitam a exploração de dados e, por fim, documentação descritiva e prática. Em seguida, abordamos as limitações atuais no processamento de dados metagenômicos ao implementar um novo fluxo de trabalho de análise de dados, o EURYALE, baseado em uma metodologia anterior, o MEDUSA, que selecionou suas ferramentas por meio de rigoroso benchmarking. Esse novo fluxo de trabalho, adaptável a diferentes cenários e construído com Nextflow, utiliza boas práticas de desenvolvimento de software como princípios norteadores e visa avançar o processamento de dados metagenômicos como um todo e, adicionalmente, tornar os dados resultantes desses workflows de análise acessíveis a um público mais amplo.
Investigando a taxonomia de Enterococcus casseliflavus e espécies relacionadas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-09-27) Lima, Matheus Miguel Soares de Medeiros; Sakamoto, Tetsu; Prichula, Janira; https://orcid.org/0000-0003-3023-0117; http://lattes.cnpq.br/1342530085695810; http://lattes.cnpq.br/0633141683260861; Lima, Lucymara Fassarella Agnez; Aburjaile, Flávia Figueira
Enterococcus casseliflavus, uma bactéria comumente móvel e de coloração amarela, e um membro comensal do trato gastrointestinal de vertebrados e invertebrados. Ela é ocasionalmente encontrada em casos de bacteremia e outras infecções humanas. Uma preocupação é que todas as cepas dessa espécie possuem o grupo de genes vanC em seu cromossomo, que confere resistência à vancomicina. A classificação de E. casseliflavus e bastante complexa, apresenta 99% de identidade na análise 16S com E. gallinarum e, principalmente, com E. flavescens, sendo frequentemente classificadas como uma única espécie. Tendo em vista essa problemática, esse estudo visou investigar a taxonomia de E. casseliflavus e outras espécies relacionadas realizando análises dos dados genômicos disponíveis em bancos de dados públicos. Para isso, 155 genomas de espécies relacionadas à E. casseliflavus (E. casseliflavus, E. flavescens, E. entomosocium e E. innesii) foram resgatados e submetidos a análise de Identidade Média de Nucleotídeos (ANI), análise de pangenoma e filogenômica. As abordagens mostraram três grupos bem definidos correspondentes a três espécies de Enterococcus (E. casseliflavus, E. flavescens e E. innesii). Com características de pangenoma aberto, o grupo mostrou grande conservação de genes centrais e alta diversidade de genoma acessório. Aqui sugerimos a remoção do estado de espécies sinônimas entre as espécies E. flavescens e E. casseliflavus e a adição do estado de espécies sinônimas entre E. entomosocium e E. casseliflavus.
Predição de efeitos de variantes de nucleotídeo único relacionadas à determinação sexual em Carica papaya L. (Caricaceae)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-09-30) Spelta, João Victor Villas Bôas; Sakamoto, Tetsu; Lúcio, Paulo Sérgio Marinho; http://lattes.cnpq.br/8301201882084757; https://orcid.org/0000-0003-3023-0117; http://lattes.cnpq.br/1342530085695810; http://lattes.cnpq.br/2465705279643305; Pereira, Welison Andrade; Lima, João Paulo Matos Santos
O mamão (Carica papaya L.) produz um dos frutos mais consumidos ao redor do mundo constituindo alta importância econômica, principalmente nas regiões tropicais. O comércio do mamão se utiliza majoritariamente de cultivares gino-dioicos com uma proporção de 1:1 ou 2:1 de hermafroditas e fêmeas. Por motivações comerciais e também inerentes ao cultivo, é desejável a maior quantidade de hermafroditas possível. De forma geral, ainda não é possível produzir apenas sementes hermafroditas, portanto, o sexo da planta é identificado, normalmente, por métodos convencionais após a primeira floração do mamoeiro. Essa ocorre cerca de 4-6 meses depois do plantio da muda, sendo costumeiro o descarte das fêmeas no final. Visando evitar desperdícios de recursos e um rendimento maior da colheita, os produtores também podem recorrer a métodos moleculares por meio de marcadores sexuais. Entretanto, essa alternativa também possui suas limitações, entre elas, o custo elevado. Tendo em vista as adversidades citadas, muitos pesquisadores empenharam-se a estudar o processo de determinação do fenótipo sexual em C. papaya, mas os fatores atuantes diretamente nesse processo permanecem desconhecidos. A elucidação desse mecanismo além de ser de grande interesse agronômico, também se caracteriza como uma grande oportunidade para C. papaya se consolidar como modelo de estudo para pesquisas acerca de cromossomos sexuais de origem recente na história evolutiva. Portanto, neste trabalho, procurou-se utilizar de ferramentas de bioinformática para aprofundar na questão da determinação sexual. Realizou-se um estudo de associação entre genótipos e fenótipos para encontrar possíveis fatores genéticos envolvidos na determinação sexual a partir de dados de resequenciamento de 36 indivíduos (24 mamoeiros machos e 12 hermafroditas) obtidos em bancos de dados públicos. O estudo de associação foi precedido por uma chamada de variantes realizada através do software BCFTOOLS, que encontrou 75.607 variantes, restando 37.027 após as filtragens. Foram então realizados estudos de associação utilizando o programa PLINK com as variantes já filtradas e dentre essas, 251 das mais significativas foram submetidas ao programa SnpEff para anotação das variantes, retornando 449 efeitos, entre eles, 402 com nível de impacto modificador, 22 com impacto leve e 25 de efeito moderado. Realizou-se também inferências e anotações dos genes a partir do software Augustus e buscas por similaridade através do BLASTP com as sequências dos genes que tiveram efeitos moderados preditos pelo SnpEff, assim como, montagens de novo do genoma de uma amostra macho e seu mapeamento com a região determinante do sexo hermafrodita. Seus resultados foram registrados e comparados com o que já foi realizado na literatura. Isso permitiu concluir que os resultados obtidos constituem um ponto de partida para estudos mais robustos na compreensão dos mecanismos moleculares da determinação sexual em C. papaya.
Desenvolvimento de pipeline para análise de SNPs otimizados para identificação de espécies e seus híbridos: um estudo de caso em Sapajus (Primates)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-09-04) Lacerda, Lucas de Freitas; Sakamoto, Tetsu; Martins, Amely Branquinho; https://orcid.org/0000-0003-3023-0117; http://lattes.cnpq.br/1342530085695810; http://lattes.cnpq.br/1677191888514673; Freitas, Patrícia Domingues de; Rego, Thais Gaudêncio do
As pressões antrópicas sofridas pelos remanescentes de Mata Atlântica no litoral brasileiro, se refletem em impactos no estado de conservação das espécies que compõem sua fauna, dentre estas, os primatas neotropicais. Visando a conservação dos primatas ameaçados do Nordeste, o Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Primatas Brasileiros, CPB/ICMBio, coordena o Plano de Ação Nacional para Conservação dos Primatas do Nordeste (PAN-PRINE). Uma das espécies alvo é o macaco-prego-galego (Sapajus flavius), categorizada como Em Perigo de extinção. Visando contribuir para a implementação de ações do PAN-PRINE, o presente trabalho objetivou analisar a estrutura genética de espécimes provenientes de vida livre e cativeiro, de indivíduos do gênero Sapajus, e propor um painel de SNPs diagnósticos para identificação de duas espécies parentais (S. flavius e S. libidinosus) e híbridos, utilizando técnicas de aprendizado de máquina. Foram realizadas duas análises de estrutura populacional, uma exploratória, com várias espécies do gênero e amostras de cativeiro (n=228) e uma análise específica, com amostras de cativeiro (n=52) e populações naturais (n=127) de S. flavius e S. libidinosus, incluindo híbridos naturais entre as espécies. Nossa análise exploratória retirou do conjunto de dados oito amostras de cativeiro que não possuíam um padrão de ancestralidade esperado para hibridação das espécies de interesse. Das amostras remanescentes, 30 foram classificadas como híbridas, 14 como S. libidinosus e 8 como S. flavius, baseado nos coeficientes de ancestralidade estabelecidos para identificar uma espécie (Q>90%). Essas amostras, juntamente com as de vida livre, foram particionadas em 20% para o conjunto de validação e 80% para o conjunto de treino e teste (70% e 30%, respectivamente). Foram utilizados 6 algoritmos de aprendizado supervisionado para o treinamento de modelos preditivos: k Nearest Neighborhood (kNN), Decision Tree (DT), Naive Bayes (NVB), Support Vector Machine (SVM), X Gradient Boosting (XGB) e Random Forest (RF) e posterior seleção de features (n=2484), que neste caso são SNPs. Todos os modelos foram treinados usando partições do dado com K-fold (K=5). Foram selecionadas 15, 30 e 45 features pelo forward feature selection. Os modelos RF, SVM e NVB foram os mais consistentemente bem colocados no ranqueamento ao longo do aumento do número de features, baseado no score de acurácia no conjunto de validação, com a RF rendendo os melhores resultados para maiores números de SNPs. Quando ranqueamos os conjuntos de SNPs selecionados pelos modelos de acordo com o melhor agrupamento gerado por uma metodologia não supervisionada, obtivemos XGB e KNN como modelos mais bem colocados baseados no Rand Score (RS). Nenhuma de nossas variantes com alta capacidade para a identificação dos grupos se localizam em regiões codificantes do genoma, a maioria estava presente em regiões intergênicas (n=20) e em regiões intrônicas, que podem pertencer a diferentes variações de splicing de genes (n_vars=24, n_genes=119). A partir do montante inicial de 2484 SNPs, conseguimos reduzir a dimensionalidade do nosso dado enquanto mantivemos variantes altamente informativas para diferenciação dos grupos. Além disso, conseguimos identificar que a maioria dessas variantes não possuem impacto em zonas codificantes, mas estão altamente associadas com a diferenciação das espécies. Esses resultados são importantes para desenvolver um produto que possa servir como ferramenta para Planos de Ação Nacionais para Conservação de espécies ameaçadas e decisões de manejo, que levem em conta o perfil genético das populações e espécies estudadas para medidas mais assertivas na conservação.
Uso e desenvolvimento de métodos computacionais para solucionar problemas biológicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-03-28) Gomes, Daniel Henrique Ferreira; Souza, Jorge Estefano Santana de; http://lattes.cnpq.br/1320517156166163; Ferreira, Beatriz Stransky; https://orcid.org/0000-0003-4506-393X; http://lattes.cnpq.br/3142264445097872; Medeiros, Inacio Gomes
A explosão de dados genômicos nas últimas décadas tem apresentado um desafio substancial, exigindo novas abordagens de estudo para análise e interpretação eficientes. Esta pesquisa surge nesse contexto, oferecendo uma análise abrangente em bioinformática, que explora diversas facetas da genômica e sua relevância para a saúde. O estudo engloba o desenvolvimento de ferramentas de suporte para a análise de genomas mitocondriais de espécies amazônicas, a investigação das variantes genéticas e sua correlação com a sobrevida de pacientes com câncer gástrico em Natal-RN, e o desenvolvimento do aplicativo DTreePred, projetado para prever a patogenicidade dessas variantes. Adicionalmente, são discutidos os resultados da análise de pacientes com câncer gástrico em Belém-PA, empregando aprendizado de máquina para detecção da doença com base em variantes genéticas. Para validar os modelos de IA desenvolvidos com base na população paraense, foram utilizadas amostras públicas de pacientes coreanos com e sem câncer gástrico. Destaca-se que os modelos mais eficazes alcançaram uma acurácia superior a 90% na classificação de pacientes coreanos como normais ou portadores de câncer. Esta pesquisa evidencia, assim, a integração produtiva de técnicas bioinformáticas na pesquisa genômica e na compreensão de doenças complexas, representando avanços significativos no campo da saúde e da genômica.
Análise filogenética dos genes do Locus rfb do gênero Leptospira dos sorogrupos Sejroe, Mini e Hebdomadis
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-09-29) Setúbal, Ruth Flávia Barros; Souza, Jorge Estefano de Santana; Sakamoto, Tetsu; https://orcid.org/0000-0003-3023-0117; http://lattes.cnpq.br/1342530085695810; https://orcid.org/0000-0003-2347-042X; http://lattes.cnpq.br/8058577659019910; http://lattes.cnpq.br/7173797748516446; Cosate, Maria Raquel Venturim
A leptospirose é uma zoonose de grande impacto na saúde pública, pois é considerada uma doença de notificação compulsória ocorrendo principalmente em regiões tropicais com saneamento básico precário e condição socioeconômica vulnerável. Ela é causada por bactérias do gênero Leptospira e filo Spirochaetes e a contaminação se dá através do contato direto ou indireto com o agente contaminante. Além da classificação taxonômica, que é realizada através do sequenciamento e a análise de alguns genes marcadores, como o 16S rRNA e o secY, elas são habitualmente classificadas com base nas suas características antigênicas em sorogrupos e sorovares. Este tipo de classificação é intensamente aplicado nos estudos epidemiológicos e de desenvolvimento de vacinas. Apesar da sua importância, poucos estudos foram realizados para entender a dinâmica evolutiva do surgimento ou a mudança de sorologia neste gênero. Diante disso, aplicamos neste estudo métodos de filogenia molecular no intuito de entender os processos evolutivos que envolvem a sorologia do gênero. Para isso, sequências de genes que fazem parte do locus rfb de amostras dos sorogrupos Sejroe, Mini e Hebdomadis (34 amostras) foram extraídas e submetidas ao pipeline filogenético, resultando na inferência de 75 árvores de máxima verossimilhança. Analisando as árvores, pode-se verificar que aqueles genes do locus rfb encontrados na maioria das espécies de Leptospira apresentaram uma topologia semelhante ao da árvore de espécies. Já aqueles genes que se encontram na região variável do locus apresentaram árvores com topologias que sugerem a ocorrência de transferência lateral entre as espécies L. borgpetersenii e L. kirschneri e L. interrogans e L. weilli. Nesta análise, não foram encontrados evidências sobre a ocorrência da transferência lateral entre amostras do sorovar Hardjo das espécies L. interrogans e L. borgpetersenii, sugerindo que seus genes já estavam presentes no ancestral comum e que eles passaram por herança vertical. Desta forma, sugere-se também que a ocorrência de transferência horizontal dos genes do locus rfb entre espécies distintas seja menos frequente do que se espera.
Investigação in silico de peptídeos de proteínas do sistema nervoso como candidatos de mimetismo molecular na síndrome de Guillain-Barré e na esclerose múltipla desencadeadas pelo vírus Epstein-Barr
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-10-20) Patrocínio, Helmut Kennedy Azevedo do; Lima, João Paulo Matos Santos; https://orcid.org/0000-0002-6113-8834; http://lattes.cnpq.br/3289758851760692; http://lattes.cnpq.br/0619410208754469; Rodrigues Neto, João Firmino; Viana, Jéssika de Oliveira; Santos, Ândrea Kely Campos Ribeiro dos
A Síndrome de Guillain-Barré (SGB) e a esclerose múltipla são doenças autoimunes associadas a resposta imunológica contra autoantígenos do sistema nervoso periférico (SNP) e central, respectivamente. A maioria dos estudos sobre a imunopatologia da SGB investigam a reação cruzada entre antígenos de gangliosídeos da bainha de mielina e carboidratos da bactéria Campylobacter jejuni. Entretanto, a SGB apresenta um espectro de subtipos e, particularmente, a forma desmielinizante possui poucas evidências de relação com C. jejuni ou de autoimunidade contra gangliosídeos. Já a imunopatologia da esclerose múltipla é mais conhecida e diversos autoantígenos proteicos foram relatados. Como o vírus EpsteinBarr (EBV) pode representar um fator de risco potencial tanto para a esclerose múltipla quanto para a forma desmielinizante da SGB, a presente investigação visa identificar resíduos cruciais entre potenciais epítopos de linfócitos T CD4+ do EBV e proteínas do sistema nervoso como um meio de sugerir como a infecção por este vírus pode contribuir para a patogênese de doenças. Bancos de dados biológicos foram usados para a seleção de proteínas abundantes no sistema nervoso, proteínas imunogênicas do EBV e haplótipos de HLA. Também foram utilizadas ferramentas computacionais para predição de peptídeos ligantes do HLA e de imunogenicidade. Um algoritmo em linguagem Python foi desenvolvido para comparação de identidade entre os resíduos dos nonâmeros. Foram encontradas 10 proteínas do sistema nervoso e 28 do EBV, as quais foram usadas na predição de peptídeos ligantes de 21 HLAs comuns na população mundial. Foram localizados ao todo 1411 haplótipos, os quais se distribuem entre 51 pares de HLAs. Os nonâmeros das proteínas do EBV e proteínas da mielina foram combinados em pares e comparados quanto a identidade em resíduos críticos para a interação com o receptor de células T (TCR). Para tal comparação foram propostos três critérios de seleção de acordo com a relevância de cada contato para interação TCR-peptídeo-MHC. O contato principal deve estar localizado na posição P5, enquanto as posições P2, P3 e P8 são secundárias e P4, P6 e P7 são terciárias. A proteína Periaxina, que nunca foi estudada como fonte de autoantígenos, apresentou a maior quantidade de pares de nonâmeros entre as proteínas do SNP, 35. Quatro pares de nonâmeros de APLP1, dois de CNP e dois da MBP ligam-se a alelos do haplótipo DR-15, conhecido como fator de risco para a esclerose múltipla. A nova abordagem aqui proposta baseada na identidade de sequência em resíduos críticos de contato do TCR revelou que vários peptídeos derivados de proteínas do sistema nervoso e do EBV compartilham identidade nesses resíduos, sugerindo a possibilidade de reatividade cruzada entre eles. Os pares de nonâmeros aqui encontrados podem subsidiar a investigação de autoantígenos em experimentos laboratoriais.
Construção e validação de um modelo prognóstico integrando dados de expressão gênica e metilação de DNA em Meduloblastoma
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-09-14) Michaelsen, Gustavo Lovatto; Sinigaglia, Marialva; http://lattes.cnpq.br/5450809564180533; http://lattes.cnpq.br/5708502662162251; Ferreira, Beatriz Stransky; https://orcid.org/0000-0003-4506-393X; http://lattes.cnpq.br/3142264445097872; Nor, Carolina
O meduloblastoma (MB) é um dos tumores cerebrais pediátricos mais frequentes e estima-se que um terço dos pacientes irão a óbito devido à doença. Visto que a falta de biomarcadores prognósticos precisos é um grande desafio para a melhora clínica desses pacientes, uma vez que parâmetros prognósticos convencionais da doença apresentam correlações limitadas e pouco confiáveis com seu desfecho, o nosso objetivo foi construir uma assinatura gênica e avaliar seu potencial como um novo modelo prognóstico para pacientes com MB. A desregulação da metilação como a hipermetilação de genes supressores tumorais e a hipometilação de oncogenes são cruciais para o processo de tumorigênese e para a manutenção tumoral, inclusive em MB. Neste estudo nós utilizamos seis conjuntos de dados totalizando 1679 amostras, incluindo dados de expressão gênica e metilação de DNA de MB primário, bem como amostras controle de cerebelo saudável. Nós identificamos genes regulados via metilação (MDGs) em MB, genes cuja expressão está correlacionada com sua metilação e que também encontram-se diferencialmente metilados em relação ao tecido saudável. Utilizamos a regressão LASSO, um método estatístico de machine learning supervisionado, aos MDGs tendo como resultado final uma assinatura de dois genes (AG-2) candidatos a biomarcadores prognósticos para o MB (CEMIP e NCBP3). Através de um modelo de escore de risco, confirmamos o impacto na sobrevida global (OS) da AG-2 com a análise de Kaplan-Meier (log-rank p < 0,01). Avaliamos sua robustez e acurácia por meio da área sob a curva ROC prevendo a OS em 1, 3 e 5 anos em múltiplos conjuntos de dados (conjunto de treino: 77,2%, 73,2% e 71,2%, média em três conjuntos de validação: 83,6%, 77,6%, 75,4% em 1, 3 e 5 anos respectivamente). Avaliamos a AG-2 como um biomarcador prognóstico independente com a regressão de Cox multivariada a qual apresentou p-valor < 0,01 em todos os quatro conjuntos de dados avaliados. O modelo de escore de risco da AG-2 regulado via metilação pode efetivamente classificar pacientes com MB em alto e baixo risco, reforçando a importância dessa modificação epigenética nessa doença. Tais genes destacam-se como biomarcadores prognósticos promissores com potencial aplicação no tratamentos de MB.
Assinatura transcricional do carcinoma renal de células claras baseada no RNA endógeno competidor
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-08-15) Farias Filho, Epitácio Dantas de; Ferreira, Beatriz Stransky; Terrematte, Patrick César Alves; https://orcid.org/0000-0003-4506-393X; http://lattes.cnpq.br/3142264445097872; https://orcid.org/0000-0002-3865-5411; http://lattes.cnpq.br/4326200607523374; Paschoal, Alexandre Rossi; Dalmolin, Rodrigo Juliani Siqueira; https://orcid.org/0000-0002-1688-6155; http://lattes.cnpq.br/4065178015615979
O carcinoma renal, por ser uma patologia de desenvolvimento silencioso e multifatorial, é caracterizada por apresentar uma alta taxa de pacientes com metástases. Após diversos estudos elucidarem a atividade dos genes codificantes no desenvolvimento metastático do carcinoma renal, novos estudos buscam avaliar a associação de genes não codificantes, como RNA endógeno competidor (ceRNA), ao processo metastático. Desta forma, o objetivo deste estudo é construir uma assinatura transcricional para o carcinoma renal de células claras (ccRCC), associada ao desenvolvimento metastático a partir de uma rede de ceRNA e analisar as prováveis funções biológicas desempenhada pelos participantes da assinatura. Utilizando os dados de ccRCC do The Cancer Genome Atlas (TCGA), construímos nove assinaturas transcricionais a partir de oito técnicas de seleção de características e analisamos a sensibilidade e especificidade da classificação dos modelos de regressão no processo de benchmarking. Consequentemente, foram obtidos os genes da assinatura e foram realizadas análises de alterações somáticas e de número de cópias, análise de risco para sobrevida e progressão metastática, e análises de anotação funcional. Neste estudo apresentamos uma assinatura transcricional de 11 genes, composta por 2 RNAs longos não codificantes, SNHG15 e AF117829.1, 2 miRNAs, hsa-miR-130a-3p e hsa-mir-381-3p, e 7 mRNAs, BTBD11, INSR, HECW2, RFLNB, PTTG1, HMMR, RASD1. A validação utilizando o conjunto de dados externos do International Cancer Genome Consortium (ICGC) possibilitou avaliar a generalização da assinatura, que apresentou uma acurácia de 72% e área abaixo da curva de 81.5%. As análises genômicas identificaram que os participantes da assinatura se localizam em cromossomos com regiões altamente mutadas (G-index > 2). Os genes hsa-miR-130a-3p, AF117829.1 e HECW2 tiveram uma relação significativa entre a expressão e a sobrevida dos pacientes, e os dois últimos possuem relação significativa com o desenvolvimento metastático. Além disso, foi analisada a anotação funcional em vias importantes para o desenvolvimento tumoral, como: PI3K/AKT, TNF, FoxO, regulação da transcrição da RNA polimerase 2, controle celular e entre outras. Por fim, ao analisar as conexões dos genes da assinatura dentro da rede ceRNA em conjunto com estudos da literatura, foi possível obter um panorama das atividades desempenhadas por eles dentro do ccRCC. Sendo assim, esta assinatura transcricional pode identificar genes não codificantes como potenciais biomarcadores a serem utilizados para uma melhor compreensão do carcinoma renal, bem como no desenvolvimento de futuros tratamentos na área clínica.
Estrutura e diversidade do locus rfb em bactérias do gênero Leptospira e sua associação com a classificação sorológica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-03-24) Ferreira, Leonardo Cabral Afonso; Sakamoto, Tetsu; https://orcid.org/0000-0003-3023-0117; http://lattes.cnpq.br/1342530085695810; http://lattes.cnpq.br/6252204812727213; Souza, Gustavo Antônio de; http://lattes.cnpq.br/1012629455821774; Cosate, Maria Raquel Venturim
A Leptospirose é considerada uma zoonose de importância mundial devido à sua vasta distribuição e virulência, afetando tanto humanos quanto animais de interesse comercial. Causada por bactérias patogênicas do gênero Leptospira e filo Spirochaetes, a contaminação por ela se dá através do contato direto ou indireto com o agente contaminante presente no ambiente, como urina de animais infectados ou água e solos contaminados. O gênero possui 68 espécies que podem ser agrupadas em dois grandes grupos segundo o seu estilo de vida em patogênicas e saprófitas. Além da classificação taxonômica, amostras destes gêneros podem ser classificadas com base nas suas características antigênicas em sorogrupos e sorovares. A classificação sorológica possui uma grande relevância na área de epidemiologia e análises clínicas, porém, os métodos utilizados para realizar esta classificação são laboriosos, necessitam de infraestrutura e mão de obra especializada, e requerem dias para a obtenção de resultados. Neste estudo visamos encontrar padrões genéticos associados à classificação sorológica de bactérias do gênero Leptospira analisando a composição genética do locus rfb e propor métodos que permitam a classificação das amostras de Leptospira ao nível de sorogrupo. Para isso utilizamos dados genômicos de 67 espécies classificadas em 27 sorogrupos que estão distribuídas em 722 amostras disponíveis no banco de dados públicos. Identificamos os genes que fazem parte do locus rfb através dos grupos de ortólogos nas amostras que continham o locus rfb íntegro em um único contig. Utilizamos um método de agrupamento hierárquico para agrupar amostras que possuíssem perfis semelhantes na composição gênica do locus rfb. Nesta análise foi possível contemplar o panorama da diversidade do perfil da composição genética do locus rfb no gênero Leptospira e observar correspondência entre a classificação em sorogrupos e os grupos formados pelo agrupamento hierárquico. O agrupamento gerado sugere a classificação das amostras em seis grandes classes que, além de apresentarem afinidade sorológica, compartilham semelhanças quanto a composição gênica do locus rfb. Foi observado que amostras de mesmo sorogrupo compartilham semelhanças na composição gênica do locus rfb. Além disso, foi possível verificar a existência de diferentes blocos de genes que podem estar conservados em amostras pertencentes a diferentes espécies e sorogrupos. Presume-se que as diferentes combinações desses blocos gênicos resultem na síntese de diferentes estruturas do antígeno-O do lipopolissacarídeo e consequentemente em diferentes sorogrupos. O presente trabalho permite sugerir marcadores moleculares que permitam o uso de estratégias moleculares para a identificação sorológica de Leptospira.
Análise genômica de microrganismos degradadores de hidrocarbonetos do petróleo e seu potencial de atuação em hidrocarbonetos prioritários
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-02-28) Silva, Douglas Felipe de Lima; Lima, Lucymara Fassarella Agnez; https://orcid.org/0000-0003-0642-3162; http://lattes.cnpq.br/1083882171718362; http://lattes.cnpq.br/8053019098525102; Dalmolin, Rodrigo Juliani Siqueira; https://orcid.org/0000-0002-1688-6155; http://lattes.cnpq.br/4065178015615979; Vasconcelos, Ana Tereza Ribeiro de
A contaminação de solos e ecossistemas marinhos por hidrocarbonetos que compõem o petróleo, provenientes de vazamentos de grande e pequena escala em toda sua cadeia produtiva, traz grave consequências o meio ambiente. Dentre as estratégias existentes para atenuar os impactos ambientais nas áreas acometidas, a biorremediação por bioaumentação ao utilizar organismos capazes de degradar petróleo se mostra uma alternativa com melhor custo-benefício e que promove maior remoção de compostos quando comparada a métodos físico-químicos. São listados por agências reguladoras ambientais nacionais e internacionais 179 compostos com prioridade para biorremediação devido ao seu potencial toxico e/ou mutagênico. A partir de trabalhos anteriores, os integrantes do grupo de pesquisa do Laboratório de Biologia Molecular e Genômica vem obtendo isolados bacterianos a partir de amostras de ambientes contaminados por petróleo, mantendo um estoque desses isolados que formam um banco de microrganismos preservado pelo laboratório. Os genomas de isolados com perfil promissor para atuar em biorremediação estão sendo sequenciados, visando a identificação taxonômica e de seu e perfil metabólico. Sendo assim, até agora, através do sequenciamento do genoma completo de 22 isolados bacterianos obtidos anteriormente pelo grupo e sequenciamento do gene 16S de 18 isolados obtidos a partir de amostras de petróleo coletadas em praias do Rio Grande do Norte no desenvolvimento deste trabalho, resultaram na identificação de 10 gêneros de bactérias capazes de crescer utilizando petróleo como fonte de carbono. A partir da análise dos dados gerados, por meio da linguagem de programação R, foi possível realizar a comparação com os respectivos genomas de referência, determinando suas relações e particularidades. Foram identificados dentre todos os isolados com genoma completo sequenciado 53 genes que codificam enzimas, presentes em 20 vias de degradação e metabolismo de xenobióticos do KEGG, que participam do processo de degradação de 37 hidrocarbonetos relatados como prioritários, bem como o grau de semelhança do perfil de degradação entre isolados. Através da análise dos resultados in sílico foi proposta a formulação de um consórcio de 4 isolados com potencial de atuar na biorremediação de 34 dos 37 compostos.
Identificação de homólogos remotos utilizando ferramentas de alinhamento estrutural de proteínas e aprendizado de máquina
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-15) Costa, Priscila Caroline de Sousa; Sakamoto, Tetsu; https://orcid.org/0000-0003-3023-0117; http://lattes.cnpq.br/1342530085695810; http://lattes.cnpq.br/3847957850720470; Bleicher, Lucas; Terrematte, Patrick César Alves
Os estudos da proteômica tem mostrado o grande número de proteínas descobertas e a sua importância para o estudo da vida. Porém, ainda existe uma alta porcentagem dessas proteínas que não foram anotadas funcionalmente e que para os avanços da saúde e biotecnológicos essa definição de proteínas desconhecidas é essencial. As funções das proteínas são definidas pela sua conformidade e estrutura tridimensional, por isso, dados da estrutura tridimensional dessas proteínas auxiliam na definição de suas funções. Atualmente, existe uma grande quantidade e diversidade de proteínas que possuem sua sequência caracterizada, porém ainda há um gargalo metodológico para a obtenção de seus dados estruturais. Com o recente desenvolvimento do programa AlphaFold, que prediz de forma acurada a estrutura tridimensional de proteínas a partir de sua sequência de aminoácidos, este gargalo pode ser superado. Assim, o objetivo desse projeto é avaliar o impacto do uso dessas ferramentas de predição estrutural nas anotações funcionais de proteínas. Neste trabalho, procuramos auxiliar na descrição funcional de domínios proteicos de função desconhecida (DUF). Para isso, dados preditos da sua estrutura tridimensional foram submetidos a ferramentas computacionais que realizam uma busca por outras estruturas que compartilhem similaridade estrutural. O presente estudo demonstra que muitos domínios podem ser beneficiados com esta análise. Além disso, geramos um modelo de classificação utilizando o método SVM que se mostrou eficaz apresentando um valor de ROC AUC de 0,9191 e desvio padrão de 0,0099, capaz de identificar se duas proteínas que compartilham uma similaridade estrutural são homólogas remotas, ou seja, se são derivadas de um ancestral em comum. Este classificador será utilizado para analisar os resultados de similaridade e sugerir funções a esses domínios. Dessa forma, seria possível identificar a similaridade estrutural entre proteínas que compartilham baixa similaridade de sequência.
Análises metagenômicas revelam a influência das camadas de profundidade na biodiversidade marinha em regiões tropicais e subtropicais
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-10-28) Santiago, Bianca Cristiane Ferreira; Dalmolin, Rodrigo Juliani Siqueira; https://orcid.org/0000-0002-1688-6155; http://lattes.cnpq.br/4065178015615979; http://lattes.cnpq.br/7545266931352015; Costa, César Renno; Wallau, Gabriel da Luz
Cerca de 71% do ecossistema da superfície terrestre é coberto por oceano, responsável por conter 97% de toda a água da Terra, sendo o plâncton, a sua forma de vida dominante. Microrganismos têm um papel imprescindível na manutenção do sistema do planeta, uma vez que são fontes de energia e nutrientes aos seres vivos, realizam quase metade da produção primária líquida, mantêm o equilíbrio químico na atmosfera e exportam carbono fixado fotossinteticamente para as camadas mais profundas do oceano. A biologia de ecossistemas oceânicos estuda como os fatores bióticos e abióticos determinam as propriedades do ecossistema oceânico. Com o surgimento de estudos em escala global de organismos de mar aberto, muito tem se descoberto sobre a genômica de comunidades microbianas oceânicas. Um dos principais projetos desta categoria atualmente é o Tara Oceans, um projeto multidisciplinar com o objetivo de compreender a diversidade, interações, funções e complexidade fenotípica em escalas taxonômicas e espaciais do plâncton, através de cerca de 35000 amostras com milhões de organismos coletadas em profundidades de até 2000 m em 210 estações ao longo dos oceanos. O principal objetivo deste trabalho foi comparar amostras oceânicas explorando a abundância, diversidade, e função dos microrganismos encontrados em zonas tropicais e subtropicais, com o intuito de entender como esses fatores afetam a biodiversidade dessas espécies. Para isso, foram selecionadas somente amostras de estações de coleta que apresentaram amostras nas três camadas de profundidade (SRF, DCM e MES) simultaneamente. Essa filtragem resultou em 8 estações com um somatório de 76 amostras. Esses dados foram processados através do pipeline MEDUSA, seguindo o fluxo padrão de uma análise de metagenômica: pré-processamento, alinhamento de sequências com um banco de proteínas referência, classificação taxonômica e anotação funcional. Com os resultados obtidos desse processo foi possível comparar abundância e diversidade dessas amostras e anotar e analisar os resultados dessa comparação. Observou-se uma maior diversidade de organismos na camada mais profunda e não ocorreu uma diferença significativa de abundância entre as camadas de profundidade exploradas. Algumas funções biológicas são exclusivas de cada camada de profundidade, indicando suas particularidades e sua diversidade funcional. Não foi observada distinção significativa de abundância, diversidade ou função comparando exclusivamente as amostras de estações de coleta nos diferentes pontos geográficos.
Bases genéticas associadas à classificação sorológica em Leptospira: um estudo de caso do sorogrupo Sejroe
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-11-30) Medeiros, Eliseu Jayro de Souza; Sakamoto, Tetsu; https://orcid.org/0000-0003-3023-0117; http://lattes.cnpq.br/1342530085695810; http://lattes.cnpq.br/8604580112217498; Souza, Jorge Estefano de Santana; Lima, Anna Monteiro Correia; Cosate, Maria Raquel Venturim
A leptospirose é uma zoonose amplamente distribuída, causada por cepas de bactérias patogênicas do gênero Leptospira (Filo Spirochaetes). Seus agentes são comumente classificados com base em suas características antigênicas em sorogrupos e sorovares, que são relevantes para estudos epidemiológicos e desenvolvimento de vacinas. No entanto, os métodos utilizados para isso são considerados trabalhosos e requerem uma infraestrutura especializada. Alguns métodos moleculares foram propostos para acelerar esses procedimentos, mas ainda não podem substituir os testes imunológicos, exigindo assim um maior conhecimento da base genética subjacente à classificação sorológica. Neste trabalho, nos concentramos em elucidar os fatores genéticos determinantes do sorogrupo Sejroe, que é um dos sorogrupos mais prevalentes da pecuária. Para isso realizamos uma análise genômica comparativa utilizando mais de 700 amostras de leptospiras disponíveis no banco de dados públicos. A análise mostrou que os genes que compõem o locus rfb são os principais fatores genéticos associados à classificação sorológica. O locus rfb de amostras do sorogrupo Sejroe tem uma composição de gene conservada que difere da maioria dos outros sorogrupos. Hebdomadis e Mini foram os únicos sorogrupos cujas amostras apresentam locus rfb com composição gênica semelhante aos do sorogrupo Sejroe, corroborando com a similaridade antigênica compartilhada por eles. Finalmente, nós pudemos determinar uma pequena região no locus rfb em que cada um desses três sorogrupos pode ser distinguido por sua composição gênica. Este é o primeiro trabalho que utiliza um extenso repertório de dados genômicos de amostras de leptospira para elucidar as bases moleculares da classificação sorológica e abrir caminho para estratégias mais confiáveis baseadas em métodos moleculares de sorodiagnósticos.
Desenho e validação in silico de iniciadores para detecção do coronavírus 2 causador da síndrome respiratória aguda grave (Sars-Cov-2)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-04-06) Davi, Maria Júlia Pereira; Lanza, Daniel Carlos Ferreira; https://orcid.org/0000-0002-1341-4814; http://lattes.cnpq.br/6851351991421755; http://lattes.cnpq.br/8492638750331353; Dalmolin, Rodrigo Juliani Siqueira; https://orcid.org/0000-0002-1688-6155; http://lattes.cnpq.br/4065178015615979; Torres, Taffarel Melo
O desenho de iniciadores para reação em cadeia da polimerase (PCR) que tenhamcomoalvosegmentos conservados de genomas virais é importante para prevenir resultados falso-negativos e diminuir a necessidade de padronização de diferentes protocolos de PCRparaomesmo alvo. Neste trabalho, foi projetado e descrito um conjunto de iniciadores e sondasquetêm como alvo regiões conservadas identificadas a partir de alinhamento múltiplode2.341genomas de SARS-CoV-2 disponíveis no banco de dados GISAID (Global InitiativeonSharing All Influenza Data). Subsequentemente os iniciadores foramvalidados juntamentecom as sondas em 211.833 sequências de genomas completos de SARS-CoV-2. Foramobtidos nove sistemas (primer direto+reverso+sondas) que potencialmente se anelamàsregiões altamente conservadas do genoma do vírus identificadas nessa análise. Prediçõesinsilico também demonstraram que os iniciadores não interagem com alvos não-específicosemsequências de humanos, bactérias, fungos, Apicomplexa e outros betacoronavirus e linhagensmenos patogênicas do coronavírus. A publicação das sequências destes iniciadores esondastornará possível validar protocolos mais eficientes para identificação do SARS-CoV-2.
Análise baseada em biologia de sistemas destaca processos alterados que afetam a sobrevida geral de pacientes com sarcoma de Ewing
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-04-06) Dalmolin, Matheus Gibeke Siqueira; Sinigaglia, Marialva; http://lattes.cnpq.br/5450809564180533; https://orcid.org/0000-0002-5400-0909; http://lattes.cnpq.br/6696965491888991; Almeida, Rita Maria Cunha de; Gregianin, Lauro José
O Sarcoma de Ewing (SE) é uma doença altamente agressiva e a segunda neoplasia óssea pediátrica mais frequente. A marca registrada do SE é a presença do fator de transcrição aberrante EWSR1-FLI que impulsiona a reprogramação metabólica. Os procedimentos terapêuticos aumentaram parcialmente a sobrevida do SE, mas ainda apresentam alta toxicidade e causam morbidade significativa. Para sugerir estratégias terapêuticas mais eficientes, é necessário um entendimento mais abrangente das vias que impactam a sobrevivência do SE para o desenvolvimento de novos diagnósticos e estratégias terapêuticas. Aqui, identificamos diferenças no nível de transição entre pacientes com SE com sobreviventes de curto prazo (SCP) e sobreviventes de longo prazo (SLP) com base em dados transcricionais disponíveis em três conjuntos de dados públicos, aplicando a análise do transcriptograma. Três agrupamentos comuns diferencialmente expressos nas coortes analisadas foram identificados. Processos relacionados à resposta e reparo ao dano do DNA, resposta imune, apoptose e autofagia foram desregulados entre os grupos SCP e SLP. Além disso, o enriquecimento funcional dos genes comuns entre três clusters e regulons ES destacam o upregulation da via Hippo em pacientes SCP. Nossa análise sugere que diferentes processos podem estar orientando o desfecho de pacientes com SE de forma integrada e podem contribuir para a diversidade de fenótipos impulsionados pela flutuação da expressão de EWSR1-FLI1.

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