Análise de redes complexas do transcriptoma de células epiteliais do tecido brônquico primário com fibrose cística e associação com rinovírus - Sauda, Matheus Rodrigues [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
A Fibrose Cística é uma doença autossômica recessiva que afeta cerca de 70.000 pessoas por ano no mundo e 1 a cada 7.576 nativivos no Brasil. A mutação altera o gene responsável por codificar a proteína responsável pela condutância de cloro nas células epiteliais e há diferenças no tipo de mutação ocorrida no gene, sendo caracterizada em alterações que podem variar desde a síntese de proteínas incompletas ou truncadas até a não expressão proteica. O quadro clínico de pacientes com Fibrose Cística inclui a produção em excesso de secreções nas vias aéreas e episódios de exacerbação, que abrangem tosse e dispneia. A associação comum entre vírus oportunistas e Fibrose Cística conduziu ao estudo realizar transcriptomas de células do epitélio brônquico primário em pacientes infantis com a doença e associação ou não de Rinovírus. O objetivo do projeto foi o de reanalizar os transcriptomas obtidos pelo artigo “RNA sequencing of primary bronchial airway epitelial cells from young children with and without CF, including those with and without rhinovirus infection in vitro” e também conduzir análises em redes complexas. A reanálise foi realizada utilizando linguagens de programação como R e Python e uso de banco de dados como o BioGRID e Uniprot, obtendo um comparativo com os valores de contagens de genes dos grupos estabelecidos: Controle - Pacientes sem Fibrose Cística e sem Rinovírus (A); Pacientes sem Fibrose Cística e com Rinovírus (B); Pacientes com Fibrose Cística e sem Rinovírus (C); Pacientes com Fibrose Cística e com Rinovírus (D). Os resultados revelaram vias enriquecidas como a de morte celular, regulação do metabolismo de proteínas e biossíntese de RNA quando há a presença do Rinovírus nas amostras. Cabe salientar que a reanálise obteve uma via enriquecida de regulação positiva da sinalização de proteínas, não presente de forma direta em literaturas que envolvem a presença de Rinovírus em pacientes com a doença e em amostras de pacientes com doenças respiratórias, que pode servir de auxilio em pesquisas futuras envolvendo os genes enriquecidos na comparação. Além disso, vias de reparo do DNA no ciclo mitótico também foram enriquecidas e mostram-se, na literatura, como um desafio para a tecnologia de reparo do material genético.

Cystic Fibrosis is an autosomal recessive disease that affects around 70,000 people per year worldwide and 1 in every 7,576 natives in Brazil. The mutation alters the gene responsible for coding the protein responsible for chlorine conductance in epithelial cells and there are differences in the type of mutation that occurs in the gene, being characterized in changes that can range from the synthesis of incomplete or truncated proteins to non-expression of the protein. The clinical picture of patients with Cystic Fibrosis includes excessive production of secretions in the airways and episodes of exacerbation, which include coughing and dyspnea. The common association between opportunistic viruses and Cystic Fibrosis led to the study carrying out transcriptomes of primary bronchial epithelial cells in pediatric patients with the disease and whether or not it was associated with Rhinovirus. The objective of the project was to reanalyze the transcriptomes obtained by the article “RNA sequencing of primary bronchial airway epithelial cells from young children with and without CF, including those with and without rhinovirus infection in vitro” and also to conduct complex network analyses. The reanalysis was carried out using programming languages such as R and Python and use of databases such as BioGRID and Uniprot, obtaining a comparison with the gene count values of the established groups: Control - Patients without Cystic Fibrosis and without Rhinovirus (A) ; Patients without Cystic Fibrosis and with Rhinovirus (B); Patients with Cystic Fibrosis and without Rhinovirus (C); Patients with Cystic Fibrosis and Rhinovirus (D). The results revealed enriched pathways such as cell death, regulation of protein metabolism and RNA biosynthesis when the Rhinovirus is present in the samples. It is worth noting that the reanalysis obtained an enriched pathway for positive 4 regulation of protein signaling, not present directly in literature involving the presence of Rhinovirus in patients with the disease and in samples from patients with respiratory diseases, which can serve as an aid in future research involving the genes enriched in the comparison. Furthermore, DNA repair pathways in the mitotic cycle were also enriched and are shown in the literature to be a challenge for genetic material repair technology.
Analysis of complex networks of the transcriptome of epithelial cells from primary bronchial tissue with cystic fibrosis and association with rhinovirus
Keywords: Bioinformática; Trancriptoma; RNA-Seq; Fibrose cística