Ontologia celular do hipotálamo: uma abordagem integrativa de transcriptoma de células únicas (scRNASEq)

• Processo: 20/04074-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2020
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
• Pesquisador responsável: Licio Augusto Velloso
• Beneficiário: Davi Sidarta Vitória Rodrigues de Oliveira
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Médicas (FCM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07607-8 - CMPO - Centro Multidisciplinar de Pesquisa em Obesidade e Doenças Associadas, AP.CEPID
• Assunto(s): Neuroendocrinologia Biologia computacional Dieta hiperlipídica Hipotálamo Transcriptoma Diencéfalo Análise de célula única Análise de sequência de RNA
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioinformática | Hipotálamo | single-cell RNA sequencing | Neuroendocrinologia do hipotálamo

Resumo

O hipotálamo é uma região do diencéfalo ventral que regula o equilíbrio homeostático do organismo por meio de uma complexa rede de neurônios. A grande diversidade celular desta região e os mecanismos de geração de novos neurônios hipotalâmicos na vida adulta são de interesse por estarem ligadas a uma diversidade de condições metabólicas, dentre elas a obesidade, doença com grande impacto na qualidade de vida e que predispõe a diversas comorbidades, sendo o principal fator de risco para diabetes mellitus e distúrbios cardiovasculares. Tal condição é causada por desequilíbrios na homeostase energética, em cujo epicentro está o núcleo arqueado do hipotálamo e o circuito de regulação da fome.Recentemente, estudos de sequenciamento de RNA mensageiro de células individualizadas(single-cell RNA sequencing) provocaram um avanço conceitual na área de biologia de sistemas e elucidaram a diversidade celular do hipotálamo diante de uma série de stímulos,revelando dezenas de tipos celulares. Entretanto, faltam análises comparativas dos estudos previamente publicados que apliquem uma série de novos avanços em algoritmos para análise de dados single-cell e seu potencial para a descrição da ontogênese celular do hipotálamo e do núcleo arqueado. Neste projeto, propõe-se o uso de métodos de bioinformática do estado da arte - incluindo nosso recém-desenvolvido algoritmo de redução dimensional - paradescrição da ontologia celular hipotalâmica durante o desenvolvimento e vida adulta. Para isso, analisaremos in silico a variedade fenotípica transcricional dessa região com resolução celular, integrando e corrigindo efeitos técnicos de estudos prévios, abordando tanto a homeostase, quanto às respostas transcricionais à exposição à dieta hiperlipídica, à leptina e ao jejum.