Sumários

Expressão Génica: Reprogramação celular

20 Abril 2020, 10:30 • Federico Herrera Garcia

Nesta aula, os alunos apresentaram um artigo sobre o transcriptoma de células estaminais pluripotentes induzíveis (Marcel Schiebinger et al. Cell 2019) numa apresentação de 15 minutos. Resumo:A compreensão dos programas moleculares que orientam a diferenciação durante o desenvolvimento é um grande desafio. Aqui, apresentamos Waddington-OT, uma abordagem para estudar cursos de tempo de desenvolvimento para inferir os destinos dos antepassados e modelar os programas regulamentares que lhes estão subjacentes. Aplicamos o método para reconstruir a paisagem da reprogramação a partir de 315.000 perfis de sequenciação de RNA de célula única (scRNA-seq), recolhidos a intervalos de meio dia ao longo de 18 dias. Os resultados revelam uma gama mais ampla de programas de desenvolvimento do que os anteriormente caracterizados. As células adoptam gradualmente ou um estado terminal do estroma ou um estado de transição mesenquimal-epitelial. Este último dá origem a populações relacionadas com células pluripotentes, extra-embrionárias e neurais, com cada uma delas abrigando múltiplas subpopulações mais finas. A análise prevê factores de transcrição e sinais parácrinos que afectam os destinos e experiências validam que a TF Obox6 e a citocina GDF9 aumentam a eficiência da reprogramação. A nossa abordagem lança luz sobre o processo e o resultado da reprogramação e fornece um quadro aplicável a diversos processos temporais em biologia... Após uma ronda de perguntas seleccionadas pelos seus colegas, os estudantes procederam à apresentação de uma desordem genética (Esquizofrenia) numa apresentação em 3 slides seguida de uma nova ronda de perguntas e comentários finais.

Expressão Génica: Processamento de RNA

6 Abril 2020, 10:30 • Federico Herrera Garcia

Nesta aula, um artigo sobre o RNoma circular no cancro da mama (Marcel Smid et al. Genome Research 2019) foi apresentado pelos estudantes numa apresentação de 15 minutos. Resumo:Os RNAs circulares (circRNAs) são uma classe de RNAs que está sob escrutínio crescente, embora os seus papéis funcionais sejam debatidos. Analisámos dados de RNA-seq de 348 cancros primários da mama e desenvolvemos um método para identificar os RNAs circRNAs que não depende de leituras não mapeadas ou de junções conhecidas. Identificámos 95.843 circRNAs, dos quais 20.441 foram encontrados recurrentemente. Dos circRNAs que correspondem aos limites exon do mesmo gene, 668 mostraram uma correlação pobre ou mesmo negativa (R <0,2) com o nível de expressão do gene linear. Na análise de silico mostrou apenas uma minoria (8,5%) de circRNAs que poderia ser explicada por eventos conhecidos de emenda. Ambas estas observações sugerem que existem processos regulamentares específicos para os circRNAs. Confirmamos a presença de circRNAs de CNOT2, CREBBP, e RERE num pool independente de cancros mamários primários. Identificámos perfis de circRNA associados a subgrupos de cancros mamários e com características biológicas e clínicas, tais como a quantidade de infiltrado linfocitário tumoral e o índice de proliferação. Além disso, descobrimos que os níveis circCNOT2 circulares, e não lineares, são preditivos do tempo de sobrevivência sem progressão à terapia com inibidor de aromatase (IA) em doentes avançados com cancro da mama, e descobrimos que circCNOT2 é detectável no RNA livre de células a partir do plasma. Mostrámos que os circRNAs estão abundantemente presentes, mostram características de serem especificamente regulados, estão associados a propriedades clínicas e biológicas, e por isso são relevantes no cancro da mama... Após uma ronda de perguntas seleccionadas pelos seus colegas, os estudantes procederam à apresentação de uma perturbação genética (Xeroderma pigmentosa) numa apresentação em 3 slides seguida de uma nova ronda de perguntas e comentários finais.

Expressão Génica: Processamento de proteínas

30 Março 2020, 10:30 • Federico Herrera Garcia

Nesta aula, um artigo sobre o papel das modificações pós-traducionais na maturação do CFTR na fibrose citítica (Sandra Pankow et al. Science Signaling 2019) foi apresentado pelos alunos em uma apresentação de 15 minutos. Resumo: O processo de várias etapas que regulam a maturação das proteínas da membrana no retículo endoplasmático (ER) e a via secretora é interrompido em muitos distúrbios de desdobramento de proteínas. Mutações no CFTR do canal iônico que prejudicam seu dobramento e subsequente localização na membrana plasmática causam fibrose cística (FC), uma doença hereditária e eventualmente letal que prejudica a função de múltiplos órgãos, principalmente os pulmões. Aqui, descobrimos que a maturação adequada do CFTR depende da interferência entre eventos de fosforilação e metilação no elemento de inserção regulatória (IR) da proteína. A manipulação dessas modificações pós-traducionais (PTMs) impediu a maturação do CFTR de tipo selvagem e, em vez disso, induziu sua degradação pelos sistemas de controle de qualidade de ER. A exclusão de Phe508 (DeltaF508), a mutação mais prevalente na FC e outras mutações na CFTR que prejudicam seu tráfego, como o N1303K, também levou a alterações quantitativas e qualitativas do PTM que impediram a maturação do CFTR dobrado. Análises posteriores revelaram que um padrão e função de PTM do tipo selvagem CFTR foram restaurados no DeltaF508 CFTR quando as células foram cultivadas a 28 ° C, mas apenas na presença da quinase CK2. Além disso, a capacidade de replicar esse padrão de PTM previu a eficácia dos tratamentos na restauração da atividade do DeltaF508 CFTR. Consequentemente, a avaliação das informações do paciente revelou que mutações pontuais de vários locais de modificação estão associadas à FC clínica. Essas descobertas identificam um código PTM quantitativo e qualitativo mínimo para a maturação do CFTR que distingue o CFTR dobrado corretamente do dobrado incorretamente. Após uma rodada de perguntas selecionadas por seus colegas, os alunos passaram a apresentar um distúrbio genético (Diabetes tipo 2) em uma apresentação de três slides, seguida por uma nova rodada de perguntas e considerações finais.

Genoma, Mutações e Diagnóstico: Anomalias cromossómicas e cancro

23 Março 2020, 10:30 • Federico Herrera Garcia

Nesta aula, um artigo sobre as alterações genéticas e epigenéticas durante a progressão do glioma, antes e depois da terapia (Floris P. Barthel et al. Nature 2019) foi apresentado pelos alunos em uma apresentação de 15 minutos. Resumo: Os processos evolutivos que impulsionam a resistência terapêutica universal em pacientes adultos com glioma difuso continuam incertos. Aqui, analisamos os dados de sequenciamento de DNA separados temporalmente e comparamos as anotações clínicas de 222 pacientes adultos com glioma. Ao analisar mutações e números de cópias nos três principais subtipos de glioma difuso, descobrimos que os genes controladores detectados no estágio inicial da doença eram retidos na recorrência, enquanto havia pouca evidência de alterações genéticas específicas da recorrência. O tratamento com agentes alquilantes resultou em um fenótipo de hipermutador em taxas diferentes nos subtipos de glioma, e a hipermutação não foi associada a diferenças na sobrevida global. A aneuploidia adquirida foi freqüentemente detectada em gliomas recorrentes e foi caracterizada por mutação IDH, mas sem co-deleção dos braços do cromossomo 1p / 19q, e convergiu ainda mais com alterações adquiridas no ciclo celular e com maus resultados. A arquitetura clonal de cada tumor permaneceu semelhante ao longo do tempo, mas a presença de seleção subclonal foi associada à diminuição da sobrevida. Finalmente, não houve diferenças nos níveis de imuno-dilatação entre gliomas iniciais e recorrentes. Coletivamente, nossos resultados sugerem que as pressões seletivas mais fortes ocorrem durante o desenvolvimento inicial do glioma e que as terapias atuais moldam essa evolução de maneira amplamente estocástica. Após uma rodada de perguntas selecionadas por seus colegas, os alunos passaram a apresentar um distúrbio genético (Nanismo / Acondroplasia) em uma apresentação de três slides, seguida por uma nova rodada de perguntas e considerações finais.

Genoma 3: Variação populacional do genoma humano

16 Março 2020, 10:30 • Federico Herrera Garcia

Nesta aula, um artigo sobre a diversidade genética das populações asiáticas (GenomeAsia100K Consortium. Nature 2019) foi apresentado pelos alunos em uma apresentação de 15 minutos. Resumo: a sub-representação de não europeus em estudos genéticos humanos limitou a diversidade de indivíduos em conjuntos de dados genômicos e levou a uma relevância médica reduzida para uma grande proporção da população mundial. São necessários conjuntos de dados de genomas de referência específicos da população, bem como estudos de associação em todo o genoma em diversas populações para abordar esta questão. Os autores descreveram a fase piloto do projeto Genome Asia 100 K. Isso inclui um conjunto de dados de referência de seqüenciamento de genoma inteiro de 1.739 indivíduos de 219 grupos populacionais e 64 países em toda a Ásia. Eles catalogaram variação genética, estrutura populacional, associações de doenças e efeitos fundadores, entre outras coisas. Após uma rodada de perguntas selecionadas por seus colegas, os alunos passaram a apresentar um distúrbio genético (Doença de Leigh) em uma apresentação de três slides, seguida por uma nova rodada de perguntas e considerações finais.