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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.17.2013.tde-29082013-154529
Documento
Autor
Nome completo
Danilo Jordão Xavier
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2013
Orientador
Banca examinadora
Hojo, Elza Tiemi Sakamoto (Presidente)
Freitas, Maria Cristina Foss de
Salvadori, Daisy Maria Fávero
Silveira, Marcia Maria Chiquitelli Marques
Smith, Marilia de Arruda Cardoso
Título em português
Influência da Hiperglicemia sobre os Perfis de Expressão Transcricional de mRNAs e microRNAs em Linfócitos de Pacientes com Diabetes Mellitus tipo 2
Palavras-chave em português
Microarrays
Diabetes Mellitus tipo 2
GSA e GSEA
Hiperglicemia
microRNA
Resumo em português
O Diabetes Mellitus é uma das maiores causas de morte no mundo. O desenvolvimento do Diabetes Mellitus tipo 2 (DM2) está relacionado com uma série de fatores genéticos e ambientais, culminando com o desenvolvimento do DM2. Já a hiperglicemia, característica marcante da doença, está associada a uma série de complicações metabólicas e comorbidades. No entanto, nào se sabe a influência de um controle apropriado da doença, com menores níveis glicêmicos. No presente trabalho, foi utilizada a técnica de microarrays para comparar os perfis transcricionais (mRNA e microRNA) de células mononucleares de sangue periférico (PBMCs) em três grupos distintos: um grupo de pacientes DM2 descompensados (DM2-D, n=13); um grupo de pacientes DM2 compensados (DM2-C, n=14), e um grupo controle (n=10). Os dados foram analisados por meio de duas linguagens de programação: R e PERL. Após a extração dos dados utilizando-se o software Feature Extraction, versão 10.7 (Agilent Techonologies), foram realizadas correção do background, exclusão dos outliers, normalização dos dados pelo método quantile e, por fim, o ajuste de variações nãobiológicas. Os dados foram então submetidos a análise estatística rank products, sendo identificados 415 mRNAs diferencialmente expressos no grupo DM2-C relativamente aos controles, 285 no grupo DM2-D em comparação aos controles e 478 em pacientes DM2-D comparados aos DM2-C. Posteriormente, os genes diferencialmente expressos foram submetidos à analise de enriquecimento funcional (DAVID). Foram encontrados 22 e 56 termos biológicos enriquecidos (p-corrigido Benjamini-Hochberg < 0,05) para as comparações DM2-C versus controle e pacientes DM2-D versus DM2-C, respectivamente. Em ambas as comparações, um processo biológico foi considerado de interesse para o presente trabalho: resposta inflamatória. Na análise por GSEA e GSA, foram identificados 110 grupos gênicos diferencialmente expressos na comparação DM2-C versus controle. Já para a comparação DM2-D versus controles foram encontrados 297 grupos gênicos diferencialmente expressos, enquanto que na comparação DM2-D versus DM2-C, 161 grupos gênicos diferencialmente expressos. Dentre os grupos gênicos diferencialmente expressos, três merecem destaque: regulação do reparo do DNA (GO: 0006282), resposta ao superóxido (GO: 0000303) e resposta ao estresse do retículo endoplasmático (GO: 0034976). Ainda, 97 microRNAs foram diferencialmente expressos na comparação DM2-C versus controles, 54 na comparação DM2-D versus controles e 101 na comparação DM2-D versus DM2-C. Assim, diferentes grupos gênicos provavelmente foram modulados pela hiperglicemia, além de terem sido descobertos novos microRNAs relacionados a altos níveis de glicose.
Título em inglês
Influence of Hyperglycemia in the Transcriptional Expression Profiles of mRNAs and microRNAs in Lymphocytes of Patients with Type 2 Diabetes Mellitus
Palavras-chave em inglês
GSA and GSEA
Hyperglycemia
Microarrays
miRNA
Type 2 Diabetes Mellitus
Resumo em inglês
Diabetes mellitus is a major cause of death worldwide. The development of type 2 Diabetes Mellitus (T2D) is associated with a number of genetic and environmental factors, culminating in the development of T2D. Hyperglycemia, a hallmark of the disease, is associated with a number of metabolic complications and comorbidities. However, the influence of a proper control of the disease, with lower glucose levels is unknown. In this study, we used the microarrays technique to compare the transcriptional profiles (mRNA and microRNA) of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) in three distinct groups: a group of patients with uncontrolled T2D patients (T2D-U, n = 13) a group of controlled T2D patients (T2D-C, n = 14) and control group (n = 10). Data were analyzed using two programming languages: R and PERL. After extracting the data using the Feature Extraction software, version 10.7 (Agilent Technologies), background correction, outliers exclusion, data normalization by quantile and adjustmesnt of non-biological variations were performed. The data were then statistically analyzed by the rank products test, which identified 415 differentially expressed mRNAs in T2D-C group compared to controls, 285 in group T2D-U in comparison with controls and 478 when T2D-U and T2D-C are compared. Thereafter, the differentially expressed genes were subjected to functional enrichment analysis (DAVID). 22 and 56 biologically enriched terms were found (Benjamini-Hochberg-corrected p value<0.05), when comparing T2D-C with controls and T2D-U with T2D-C, respectively. In both comparisons, inflammatory response was selected as a biological process of interest. The analysis by GSEA and GSA identified 110 differentially expressed gene sets in comparison T2D-C versus control. As for the comparison T2D-U versus control, 297 gene sets were found differentially expressed, whereas in comparison T2D-U versus T2D-C, 161 differentially expressed gene sets were found. Among the differentially expressed gene sets, three stand out: regulation of DNA repair (GO: 0006282), superoxide response (GO: 0000303) and response to endoplasmic reticulum stress (GO: 0034976). Still, 97 microRNAs were differentially expressed in the T2D-C versus controls comparison, 54 when comparing T2D-U versus controls and 101 in the comparison of T2D-U versus T2D-C. Thus, different gene sets were probably modulated by hyperglycemia, and new microRNAs related to high levels of glucose were discovered.
 
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Data de Publicação
2014-04-02
 
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