Mapeamento de vias biológicas reguladas por microRNAs com base na modulação diferencial do nível de expressão de genes alvos

• Processo: 18/26409-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de março de 2019
• Vigência (Término): 31 de dezembro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Pesquisador responsável: Danillo Pinhal
• Beneficiário: Lucas Alves da Costa Silva
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IBB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
• Assunto(s): Biologia computacional Genômica funcional Genética molecular Regulação da expressão gênica MicroRNAs Análise in silico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: análise in silico | Genômica Funcional | MicroRNAs | Regulação gênica | RNAs não-codificantes | Genética Molecular

Resumo

Nas últimas décadas, a descoberta de ampla diversidade de microRNAs - pequenos RNAs não codificadores endógenos - revolucionou o conhecimento científico quanto aos mecanismos de regulação da expressão gênica no genoma dos metazoários. A origem ancestral dos microRNAs, sua drástica expansão em animais bilaterais e sua função em fornecer robustez aos programas pós-transcricionais sugerem que essas moléculas são protagonistas na evolução da complexidade dos organismos. Avanços na compreensão da biologia dos microRNAs, somados à crescente disponibilidade de novos genomas e transcriptomas sequenciados, têm revelado os mecanismos moleculares subjacentes à evolução dos microRNAs e seus genes alvos. Novos progressos têm também sido alcançados no tocante à evolução das redes regulatórias contendo microRNAs e sua associação à própria evolução da complexidade biológica. Em nível molecular, a interação microRNA-alvo é sustentada pelo pareamento (clássico de Watson e Crick) de uma pequena porção da sequência do microRNA a uma região complementar no transcrito do RNA mensageiro alvo. Tal peculiaridade no pareamento admite a ocorrência de amplo espectro de interações, implicando que um único microRNA pode interagir com múltiplos genes, e/ou um único gene pode ser regulado por diversos microRNAs. O desvendar de interações verdadeiras tem sido obtido a partir de estudos funcionais (i.e., que associam pares microRNA-alvo a funções). Estes têm também demonstrado a existência padrões ou módulos na regulação gênica pós-transcricional mediada por microRNAs, e revelado grupos de microRNAs funcionalmente associados que evoluem de modo a coordenadamente exercer efeitos repressivos cooperativos em genes alvos relacionados. Ainda que módulos tenham sido detectados como unidades componentes de redes regulatórias, permanecem, contudo, desconhecidos os mecanismos moleculares que sustentam a organização modular da regulação da expressão gênica e direcionam a atuação cooperativa entre diferentes microRNAs em vias biológicas distintas. Do mesmo modo, necessita ser rigorosamente testada a potencial associação entre o nível diferencial de regulação/modulação de alvos às distintas funções exercidas por microRNAs. Assim, nossa hipótese é que há nas células um complexo e altamente organizado padrão modular de regulação da expressão gênica dependente da intensidade da repressão do microRNA sobre o alvo, cujo mapeamento permitirá traçar circuitos de regulação interdependentes. Este projeto tem por objetivo avaliar se os microRNAs regulam com intensidades semelhantes genes envolvidos em funções biológicas relacionadas. Para isso, propõe-se a análise in silico detalhada de amplo conjunto de dados de expressão global de RNAs mensageiros alvo pós perturbação da expressão de microRNAs selecionados. A partir desta análise bioinformática espera-se esclarecer os mecanismos subjacentes à atividade funcional de diferentes módulos miRNA-alvo e seu enriquecimento em processos biológicos distintos.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

OLIVEIRA, UR C.; BOVOLENTA, LUIZ A.; ALVES, LUCAS; FIGUEIREDO, LUCAS; RIBEIRO, AMANDA O.; CAMPOS, VINICIUS E.; LEMKE, NEY; PINHAL, DANILLO. Understanding the Modus Operandi of MicroRNA Regulatory Clusters. CELLS, v. 8, n. 9, SEP 2019. (18/05484-0, 18/26409-6, 12/13450-1, 12/15589-7, 15/19176-7, 17/17510-2)