UTILIZAÇÃO da Bioinformática na Busca de Novos Genes em Osteogênese Imperfeita
Nome: AMANDA SILVA COUTINHO
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 26/02/2018
Orientador:
Nome |
Papel |
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| FLAVIA DE PAULA (M/D) | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| CARLOS MAGNO DA COSTA MARANDUBA | Examinador Externo |
| FLAVIA DE PAULA (M/D) | Orientador |
| FLAVIA IMBROISI VALLE ERRERA | Examinador Interno |
Resumo: A osteogênese imperfeita (OI) é uma doença genética rara do tecido conjuntivo, causada por mutações em genes que participam, em geral, da formação óssea. A maioria dos pacientes é portadora de mutações nos genes que codificam o colágeno tipo 1, mas já foram descritas mutações em mais de 17 outros genes causando OI e ainda existe uma busca constante de novos genes na área cientifica. Entre as estratégias de diagnóstico molecular destaca-se a técnica de sequenciamento de nova geração (NGS), que pode sequenciar vários genes presentes em uma plataforma customizada, gerando uma grande quantidade de dados genômicos. Esses dados se tornam preciosas fontes de informação na busca de novos genes relacionados a doenças. O objetivo desta pesquisa foi realizar a busca de novos genes potencialmente causadores de OI por meio de recursos de bioinformática. Foram utilizadas estratégias de filtragem pelo programa Microsoft Office Excel 2013, bem como análises de predição de mutação. Como referência genômica foram utilizados os bancos de dados Ensembl e National Center for Biotechnology Information. Foram selecionados quatro pacientes diagnosticados clinicamente com OI que foram submetidos à técnica de NGS e apresentaram resultados normais para os genes conhecidos. Com o intuito de selecionar uma lista de genes candidatos na plataforma customizada de NGS que estivessem relacionados com os sintomas de OI, foi realizada uma busca de genes no banco de dados Ensembl envolvidos com as vias metabólicas de formação óssea, cartilaginosa ou de colágeno, que identificou 643 genes. A lista de genes candidatos foi comparada com os genes sequenciados dos pacientes, onde foram selecionados 70 genes em comum para análise. Foram realizadas filtragens in silico de forma a selecionar alterações raras na população, preditas como patogênicas e que efetivamente codifiquem uma proteína ou uma molécula de RNA funcional. Os resultados mostraram que o paciente P.1 é portador de uma mutação em heterozigose potencialmente patogênica no gene ALX1. O paciente P.2 apresentou apenas uma alteração no gene COL6A3 que foi predita como
polimorfismo. O paciente P.3 apresentou mutações patogênicas em heterozigose nos genes ALPL e FKBP10. No paciente P.4 foram encontradas mutações patogênicas em heterozigose nos genes P3H1 e RYR1. Entre os cinco genes identificados, sabe-se que dois deles, FKBP10 e P3H1, estão relacionados com a OI de herança autossômica recessiva. Também já é descrito que mutações no gene ALPL causam sintomas clínicos semelhantes a OI, podendo confundir o diagnóstico. Assim, o presente estudo identificou dois genes, ALX1 e RYR1, potencialmente causadores de OI. O gene ALX1 tem um papel importante no desenvolvimento craniano e dos membros, pois atua na formação da cartilagem. Já o RYR1 codifica a rianodina, um importante receptor de cálcio nos osteoblastos. Estudos funcionais dos genes identificados são necessários para validar esta hipótese em pesquisas futuras. Os resultados deste trabalho sugerem que ferramentas de bioinformática podem direcionar a busca por novos genes relacionados a doenças genéticas. A caracterização de novas mutações em genes relacionados com OI auxilia no planejamento de estratégias mais eficientes que permitam o diagnóstico molecular da doença e o aconselhamento genético.
