Identificação de alteração gênica em regiões de ligação de micrornas na disgenesia tireoidiana

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Data
2018
Autores
Lambiasi, Gabriela Thezolin de Mello [UNIFESP]
Orientadores
Rubio, Ileana Gabriela Sanchez [UNIFESP]
Tipo
Trabalho de conclusão de curso de graduação
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Resumo
O hipotireoidismo congênito (HC) é a síndrome endócrina pediátrica mais frequente cuja principal causa é a disgenesia tireoidiana (DT) decorrente de defeitos embriológicos da tireoide. A DT pode ser dividida em três fenótipos: agenesia (ausência da glândula), hipoplasia (diminuição do tecido tireoidiano) e ectopia (localização em local indevido). Somente em 5% dos casos de DT foram identificadas as causas genéticas. MicroRNAs (miR) são pequenos RNAs de 20-22 nucleotídeos que regulam a expressão gênica pós-transcricionalmente através do seu pareamento na região 3’ não traduzida (3’UTR) do RNA mensageiro (mRNA) dos genes-alvos, sendo essencial o pareamento de uma pequena sequência de mais ou menos sete nucleotídeos denominada seed, na região 5’ do miR, com o elemento responsivo de microRNA (MREs), localizado na 3’UTRs do mRNA. Neste estudo foi proposto investigar variantes de nucleotídeos únicos (SNVs) e inserções/deleções (indels) em MREs que poderiam estar associadas a DT. Para tanto, foram utilizados os dados obtidos do sequenciamento ampliado do exoma de 35 pacientes com DT (agenesia n = 10; hipoplasia n = 13; ectopia n = 12). Através da plataforma TargetScan foram obtidas as sequências de 582 microRNAs conservados e os MREs dos genes-alvos. Em seguida, por scripts desenvolvidos neste estudo, foram identificadas 858 SNVs e 220 indels nas regiões MREs dos 35 pacientes. Foram selecionadas inicialmente as variantes com a menor frequência alélica (MAF) <0,01 (1%) e não descritas no banco de dados 1K Genomes. Em seguida, devido ao grande volume de variantes, foram selecionados genes e variantes compartilhados entre os três fenótipos de DT e variantes presentes em 130 genes candidatos previamente selecionados associados a desenvolvimento e função tireoidiana. Nova seleção de variantes (MAF<0,01) foi realizada utilizando as plataformas Ensembl, ExAC e ABRAOM e foi verificado se alterava o pareamento do MRE. Este estudo permitiu identificar 3 SNVs compartilhadas entre um paciente de cada fenótipo (agenesia, hipoplasia e ectopia) nos genes AMOT e SP1 com MRE para, miR-670-3p e miR-381-3p respectivamente, 3 SNVs e 1 indel compartilhadas entre pacientes com agenesia e hipoplasia nos genes CACNA2D1, SRP72 e UBE2R2 com MREs para os miR-15-5p/16-5p/195-5p/424-5p/497-5p, miR-204-5p/211-5p, miR-411-5p.2 e miR-411-5p.1. Ainda, 5 SNVs foram identificadas nos genes candidatos CREB1, EGR1, EYA1, FGFR2 e JAG1, com MRE para miR-25- 3p/32-5p/92-3p/363-3p/367-3p, miR-191-5p, miR-875-5p, miR-338-3p e miR-128-3p, respectivamente. Concluiu-se que não foram identificadas variantes em MREs em comum entre a maioria dos pacientes com DT. Foram identificadas variantes localizadas nos MREs de genes candidatos associados ao desenvolvimento e função tireoidiana, que podem potencialmente estar associadas às DTs, o que precisa ser confirmado por estudos funcionais.
Congenital Hypothyroidism (HC) is most frequent pediatric endocrine syndrome, which main cause is thyroid dysgenesis (TD) due to errors in thyroid morphogenesis. TD can be divided in three phenotypes: Agenesis (absent thyroid gland), Hypoplasia (reduced thyroid tissue) and Ectopy (unusual position). Genetic causes of TD have been identified in only 5% of the cases. MicroRNAs (miR) are small RNAs (22 nucleotides) that regulate posttranscriptional gene expression by binding to the 3΄ untranslated regions (3΄UTRs) of the target messenger RNA (mRNA), with an essential pairing of the seed, a small fragment of ±7 nucleotides located in the 5’ region of the miR, with the microRNA response elements (MREs), located in 3΄UTRs. The aim of this study was to investigate singlenucleotide variants (SNV) and insertion/deletion (indels) in MREs associated with TD. For this purpose, the data obtained from the expanded exome sequencing of 35 patients with DT (Agenesis n= 10; Hypoplasia n=13 ; Ectopy n=12) was employed. Initially, 582 conserved microRNA and their matched MRE were obtained from TargetScan platform. Subsequently, with a script developed in this study, 858 SNVs and 220 indels were identified in conserved MRE of the 35 patients. Variants with Minor Allele Frequency (MAF) <0,01 (1%) and not described in the 1K Genomes database were selected. Because of the large data, variants shared between the three TD groups or present in 130 candidate genes, related with development and thyroid function, were selected. Then, a new selection of variants with MAF<0,01 in Ensembl, ExAc, ABRAOM was performed and it was confirmed whether the variants altered the MRE pairing. This approach allowed the identification of 3 SNVs shared between patient of each phenotype (agenesis, hypoplasia and ectopy) in the AMOT and SP1 genes with MREs for miR6703p and miR3813p respectively; 3 SNVs e 1 indel shared between patient of agenesis and hypoplasia phenotype in the CACNA2D1, SRP72 and UBE2R2 with MREs for miR155p/ 165p/ 1955p/ 4245p/ 4975p, miR2045p/ 2115p, miR4115p. 1 and miR4115p. 2. More over, 5 SNVs, in CREB1, EGR1, EYA1, FGFR2 and JAG1 candidates genes with MRE for miR253p/ 325p/ 923p/ 3633p/ 3673p, miR1915p, miR8755p, miR3383p and miR1283p respectively were also identified. In conclusion, no common variants in MREs were identified in most of the DT patients. Variants identified in MREs, several of candidate gene associated with development and thyroid function, may be associated with DT, but needs to be confirmed through functional studies.
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