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Title: Identificação De Ge-Nes Regulados Por Ac-Etilação De H3K9 Em Cérebros De Pacientes Com Doença De Alzh-Eimer: Uma Abordagem Por Chip-Seq
Authors: Chen, Elizabeth Suchi [UNIFESP]
Santana, Dalileia Aparecida [UNIFESP]
Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Keywords: Epigenetic Repression
Alzheimer'S Disease
Aging
Histones
Translational Modification Of Proteins
Repressão Epigenética
Doença De Alzheimer
Envelhecimento
Histonas
Modificação Traducional De Proteínas
Issue Date: 31-Aug-2017
Publisher: Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Abstract: To identify genes regulated by H3K9 acetylation in brain samples of individuals affected by Alzheimer’s disease, in comparison to elderly controls, by ChIP-Seq. Methods: Our sample consisted of brain tissue from three brain regions (auditory cortex, hippocampus and cerebellum) from 6 Alzheimer’s disease patients and 6 elderly controls. The samples underwent enzymatic digestion for ChIP-Seq assay. The samples were pooled into 6 groups, according to the region and the group, for the library preparation step. The libraries were sequenced using HiSeq 2500, in Rapid Run mode, single-end reads (1 x 66 pb). Two bioinformatics analyses were carried out: in the first, standard parameters were used in the pipeline; in the second, adjustments were made in the pipeline. Three genes identified in the first analysis were selected for real-time PCR confirmation: CHM, GRIP1 and MIR4735. In silico analysis of the gene network was performed by GIANT database. Results: The analysis with standard parameters yielded a list of 14 genes with decreased level of H3K9 acetylation in Alzheimer group compared to controls. The analysis with adjustments in the pipeline showed that 17 genes present decreased level and 71 genes present increased level of acetylation of H3K9 in the Alzheimer group in comparison to the control group. qPCR confirmation of CHM, GRIP1 and MIR4735 genes did not show difference in the level of H3K9 acetylation between groups. Motifs discovery demonstrated associated transcription factors for both groups. In silico analysis demonstrated an interaction of CHM and GRIP1 genes with each other and with APOE and PSEN2 genes. In addition, an interaction between ACHE and PSEN2, between ADRA2A, PSEN2 and APP, between ATP12A, APOE, PSEN2 and APP, and between ARSB, PSEN2 and APP was found. Conclusion: To our knowledge, this is the first study to evaluate H3K9 acetylation in Alzheimer’s disease using ChIP-Seq. The analysis with the pipeline adjustments represented our samples more efficiently. Thus, our findings have shown that 17 genes were less acetylated and 71 genes were more acetylated in H3K9 in brain samples of individuals from the Alzheimer group when compared to individuals from the control group. Taken together, these results show the importance of studying such alterations to a better understanding of the Alzheimer’s disease pathology.
Identificar genes regulados por acetilação de H3K9 em cérebros de indivíduos acometidos pela Doença de Alzheimer, em comparação com controles idosos, por ChIP-Seq. Métodos: Nossas amostras consistem em tecido cerebral de três regiões (córtex auditivo, hipocampo e cerebelo) de 6 indivíduos com Doença de Alzheimer e 6 controles idosos. As amostras foram submetidas à digestão enzimática para a realização da técnica ChIP-Seq. As amostras foram agrupadas em pools, de acordo com a região cerebral e o grupo, para o preparo das bibliotecas, que foram sequenciadas pela plataforma HiSeq 2500, no modo Rapid Run, com leitura do tipo single-end (1 x 66 pb). Foram realizadas duas análises de bioinformática, sendo que na primeira análise foram utilizados os parâmetros-padrão e, para a segunda análise, foram realizados ajustes no pipeline. Três genes identificados na primeira análise foram selecionados para confirmação por PCR em tempo real: CHM, GRIP1 e MIR4735. A análise in silico da rede de interação dos genes foi realizada pela base de dados GIANT. Resultados: A análise com os parâmetros-padrão originou uma lista de 14 genes com menor nível de acetilação de H3K9 no grupo Alzheimer em relação aos controles. A análise com ajustes no pipeline evidenciou que 17 genes apresentam menor nível de acetilação de H3K9 e 71 genes apresentam maior nível de acetilação de H3K9 no grupo Alzheimer em relação ao grupo controle. A confirmação por qPCR para os genes CHM, GRIP1 e MIR4735 não evidenciou diferenças estatisticamente significantes entre os grupos. Foram encontrados motifs, com fatores de transcrição associados, para ambos os grupos. A análise in silico demonstrou uma interação dos genes CHM e GRIP1, tanto entre si, quanto com os genes APOE e PSEN2. Além disso, entre os genes da segunda análise, foi vista uma interação entre ACHE e PSEN2, entre ADRA2A, PSEN2 e APP, entre ATP12A, APOE, APP e PSEN2, e entre ARSB, PSEN2 e APP. Conclusão: Este é o primeiro trabalho a avaliar acetilação de H3K9 por ChIP-Seq na Doença de Alzheimer. A análise com o pipeline ajustado representou as nossas amostras de forma mais eficiente. Desta forma, nossos achados demonstraram que 17 genes se mostraram menos acetilados e 71 genes mais acetilados em H3K9 nas amostras cerebrais de indivíduos do grupo Alzheimer quando comparados aos indivíduos do grupo controle, evidenciando a importância de se estudar tais alterações para melhor entendimento da patologia associada à Doença de Alzheimer.
URI: http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/50237
Other Identifiers: https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=5048515
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