Autor(es): Sousa, Eric Serafim Ramos de
Data: 2017
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10451/33897
Origem: Repositório da Universidade de Lisboa
Assunto(s): Bioinformática; Biologia do envelhecimento; RNA-Seq; Rato-toupeira pelado; Ratinho; Teses de mestrado - 2017; Departamento de Biologia Animal
Tese de mestrado, Bioinformática e Biologia Computacional (Bioinformática )Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2017
O envelhecimento ainda é um processo mal compreendido e a identificação dos moduladores mais importantes do envelhecimento continua a ser um desafio. Neste estudo, dados de RNA-Seq de duas experiências diferentes foram analisadas através de técnicas bioinformáticas para tentar encontrar genes nos processos de envelhecimento e antienvelhecimento. Uma das experiências tinha como intenção comparar o transcriptoma de células de ratinho e de rato-toupeira pelado depois de terem sido stressadas para tentar entender os processos biológicos por trás da resistência do rato-toupeira pelado contra compostos prejudiciais ao ADN. A outra experiência tinha como intenção avaliar as alterações do transcriptoma após o silenciamento do gene Bc055324 em células humanas. Os dados das experiências foram mapeados contra os genomas de referência usando STAR, as contagens de transcriptos por gene foram obtidas usando o ReadCounter e a expressão diferencial foi explorada usando edgeR. Quando alguns dos resultados pareceram estranhos, a ferramenta FastQ Screen foi usada para tentar entender a origem do problema. Numa das experiências, o batch effect era muito grande, e mesmo depois de ajustá-lo matematicamente, não permitindo que muitas inferências fossem tiradas. Na outra experiência, um grande erro durante sua execução significou que seu conceito inicial não foi alcançado. O gene Unc79 é identificado como um gene diferencialmente expresso positivamente ao comparar células de rato-toupeira pelado que foram tratadas com camptotecina após 48 horas contra um controlo. Embora exista um homólogo de ratinho para este gene, não existe expressão nas amostras de ratinho. O gene Unc79 pode então ter um papel importante na resistência do rato-toupeira pelado contra compostos prejudiciais ao ADN. Este estudo realça a importância de um planeamento e execução adequados das experiências. Apesar do facto de que o custo da sequenciação da NGS estar a diminuir, ainda é uma técnica dispendiosa, e se uma experiência não for executada corretamente pode resultar num desperdício de recursos preciosos. Este estudo também destaca como a Bioinformática é um campo multidisciplinar e que, sem dados de qualidade, mesmo as melhores ferramentas não ajudarão a tirar conclusões sobre uma determinada situação.
Ageing is still a poorly understood process and identifying the most important modulators of ageing remains a challenge. In this study, RNA-Seq data from two different experiments were put through bioinformatics pipelines to try and find genes in ageing and anti-ageing processes. One of experiments was to compare the transcriptome of naked mole-rat and mouse cells after they’ve been stressed to try to understand the biological processes behind naked mole-rat’s resistance against DNA-damaging agents. The other experiment was to evaluate the alterations of the transcriptome after the silencing of gene Bc055324 in human cells. Data from the experiments was mapped to reference genomes using STAR, read counts per gene were obtain using ReadCounter and differential expression was explored using edgeR. When some unusual results appeared, FastQ Screen was used to try to understand the source of the problem. In one of the experiments the batch effect was simply too great, even after adjusting for it mathematically, not allowing for many inferences to be made. On the other experiment, a big mistake during its execution meant that its initial concept was not achieved. Gene Unc79 is identified as a positively differentially expressed gene when comparing naked mole-rat cells who were treated with campthotecin after 48 hours to control cells. Even though there is a mouse homolog to this gene, there isn’t expression in the mouse samples. Gene Unc79 may be an important player in naked mole-rat’s resistance against DNA-damaging compounds. This study highlights the importance of proper design and execution of experiments. Even though the cost of NGS sequencing is going down, it is still an expensive technique, if an experiment isn’t properly executed it may result in a waste of precious resources. This study also highlights how Bioinformatics is a multidisciplinary field and that without good data even the best tools won’t help to make conclusions about a certain situation.
