Análise computacional de alterações transcriptômicas induzidas por grânulos de stress em células humanas

Resumo

Grânulos de stress são agregados de proteínas e RNAs encontrados no citoplasma das células, em geral produzidos em resposta uma forma de stress ambiental. No entanto, diversas doenças neurodegenerativas, como esclerose lateral amiotrófica e Alzheimer, já foram associadas com inclusões patogênicas desses agregados com consequências nocivas para a célula. Dentre as proteínas presentes no granulo de stress o complexo G3BP1-CAPRIN1-USP10 é essencial para a condensação do granulo e sua associação com subunidades ribossomais, sendo que a expressão ectópica de CAPRIN1 é suficiente para induzir a formação de grânulos. Apesar dos mecanismos moleculares associados aos grânulos não estarem completamente elucidados, uma das principais funções propostas para estas estruturas é a reprogramação da expressão gênica (transcriptoma). Um dos processos transcriptômicos alterados nas situações de stress é o de splicing alternativo. A consequência principal dessa alterações é a modificação da sequência de nucleotídios que irá compor o transcrito final ao modificar as regiões exônicas utilizadas na composição do mRNA. Os processos de splicing alternativo já foram demonstrados ser de vital importância para no processo de resposta a stress em diversos organismos. Entretanto, avaliações em escala global desses eventos em situação de grânulos de stress ainda são carentes em modelos de culturas de células humanas. Resultados preliminares obtidos a partir de sequenciamento de RNA em larga escala (RNAseq), após expressão ectópica de CAPRIN1, apontaram a existência de 1058 eventos de splicing alternativo ocorrendo em transcritos anotados. Também identificamos a existência de 12484 novas isoformas e 875 transcritos não-identificados que podem representar genes novos associados com a formação de grânulos de stress.Nosso trabalho tem como objetivo a identificação, caracterização e anotação desses eventos encontrados no transcriptoma alterado de células com indução de grânulos de stress. Para isso iremos avaliar a existência de grupos funcionais enriquecidos nos transcritos aonde foram identificados exons alternativos, bem como o impacto que esses eventos podem estar ocasionando no transcrito. Em relação as isoformas novas, iremos avaliá-las quanto ao seu potencial codante, presença de elementos repetitivos e alterações na sequência funcional. Para os transcritos desconhecidos, iremos realizar também passo de anotação funcional da sequência. O presente trabalho apresenta a primeira proposta de uma caracterização global de eventos de alteração no transcriptoma em células humanas sob indução de grânulos de stress utilizando dados de RNAseq. (AU)