Estudo dos PIWI-interacting RNAs (piRNAs): do desenvolvimento de uma base de dados à análise sistemática da expressão gênica em tecidos normais e tumorais

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Piuco, Ricardo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bioinformática; Bioinformatics; Cancer; Câncer; Expressão gênica; Gene expression; Genômica; Genomics; piRNAs; PIWI-interacting RNA; RNAs curtos; Short RNAs
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-31072023-072639/

Os RNAs curtos, por definição, são moléculas de RNA que possuem comprimentos que variam de 20 a 200 nucleotídeos. Esses RNAs possuem funções relacionadas a uma ampla variedade de processos biológicos, incluindo a regulação da expressão gênica, desenvolvimento embrionário e diferenciação celular. Entre as classes de RNAs curtos estão os PIWI-interacting RNAs (piRNAs). Os piRNAs, RNAs de cerca de 24-32 nucleotídeos de comprimento, desempenham um papel fundamental na regulação da expressão gênica. Trabalhos recentes mostram que os piRNAs também apresentam funções relacionadas à carcinogênese (proliferação celular e invasão). Apesar desse conhecimento, existem poucos estudos sistemáticos sobre os piRNAs, mesmo em espécies com genomas e transcriptomas muito bem estudadas como Homo sapiens. Aqui, nesta tese, nós realizamos um estudo de amplo espectro dos piRNAs: iniciamos com a catalogação dos piRNAs e organização de um banco de dados, exploramos características marcantes desses RNAs curtos e, por fim, realizamos um estudo sistemático da expressão dos piRNAs em tecidos normais e tumorais. Para a etapa inicial, analisamos 16 conjuntos de dados de small RNASeq e RIPseq e obtivemos 200.123 sequências de piRNAs. Identificamos 1.162.670 eventos de pares alvo-piRNA segundo as mais recentes metodologias conhecidas, sendo que a maioria destes genes são do biotipo codificador de proteína. Ao final desenvolvemos um banco de dados, piRNAdb, para armazenar todas as informações processadas. Atualmente o piRNAdb está no topo da lista de ferramentas de buscas e é visitado cerca de 1000 vezes por mês. Sobre a expressão dos piRNAs, obtivemos dados de expressão (small RNA sequencing) de 2.046 amostras de tumores de mama, cólon, próstata e pâncreas. Encontramos que existem diversos piRNAs diferencialmente expressos neste tumores. Além disso, descobrimos que diversos alvos destes piRNAs, como o gene DPF2, estão descritos como tendo algum papel oncogênico ou com expressão alterada em cânceres. Portanto, neste trabalho nós estudamos um conjunto de RNAs curtos, os piRNAs, que são pouco estudados, mas de extrema importância para a regulação de diversos processos celulares. Acreditamos que estamos dando contribuições significativas para a área de piRNAs, com um banco de dados completo e também com essa análises detalhadas da expressão dos piRNAs.