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1رسالة جامعية
المؤلفون: Crocetti, Guilherme Martins
المساهمون: Vencio, Ricardo Zorzetto Nicoliello
مصطلحات موضوعية: Bioinformática, Halobacterium salinarum, Redes bayesianas, Redes de regulação gênica, Bayesian networks, Genetic regulatory networks, Halobacterium salinarum NRC-1, Systems biology
الوصف: Este trabalho teve como objetivo principal modelar a Rede de Regulação Gênica do organismo modelo Halobacterium salinarum NRC-1, estabelecendo interações entre as entidades da rede por intermédio de experimentos inéditos de interação física: ChIP- *, RIP-* e dRNA-seq. Em contraponto com as abordagens clássicas de construção de redes, que estimam interações através de medições de expressão gênica, este trabalho as estabeleceu exclusivamente de interações físicas, permitindo que a estrutura final seja uma representação mais fiel ao fenômeno físico de regulação gênica, baseando-se nos fundamentos da Biologia Sistêmica. Em vista da abundância de dados públicos de expressão gênica para o organismo e do objetivo primário, um objetivo secundário foi traçado: identificar, computacionalmente, genes de fato controlados pelas interações fornecidas pela nova rede. Para isso, a estrutura estabelecida foi transformada numa Rede Bayesiana, e a identificação de genes foi efetuada através da análise de suas Tabelas de Probabilidade Condicionais. Finalmente, como os resultados obtidos para o objetivo secundário foram desfavoráveis a utilização de Redes Bayesianas, os resultados efetivos deste trabalho foram a criação de uma nova Rede de Regulação Gênica para a H. salinarum e uma análise em torno da efetividade de Redes Bayesianas neste contexto. ; The main goal of this work was modeling the gene regulatory network of the model organism Halobacterium salinarum NRC-1, establishing new interactions between networks entities through unpublished physical interaction experiments: ChIP-*, RIP-* e dRNA-seq. Instead of using classical approaches to build network structures that estimates interactions using gene expression data, this work established them exclusively from physical interactions. Therefore, the final structure is a more reliable representation of the physical phenomenon of gene expression, built using the principles of systems biology. Considering the amount of public available gene expression data and the primary goal, ...
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الإتاحة: https://doi.org/10.11606/D.95.2018.tde-31052018-172109Test
http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-31052018-172109Test/ -
2رسالة جامعية
المؤلفون: Gutierrez, Junier Marrero
المساهمون: Koide, Tie, Vencio, Ricardo Zorzetto Nicoliello
مصطلحات موضوعية: VNG_RS05855, RNases, RNA-seq, Regulação pós-transcricional, Metalo-β-lactamases, Halobacterium salinarum NRC-1, bioinformática, Ensaios fenotípicos, asRNA, Atividade in vitro, Post-transcriptional regulation, Phenotypic assays, Bioinformatics, Metallo-β-lactamases, In vitro assays
الوصف: A família das enzimas metalo-β-lactamases compreende um grupo de proteínas com participação no metabolismo dos ácidos nucleicos. Nos genomas procariotos, muitas proteínas estão anotadas como potenciais metalo-β-lactamases, porém sem função comprovada. Este é o caso do gene VNG_RS05855 de Halobacterium salinarum NRC-1, organismo em que os principais atores da regulação pós-transcricional, as RNases, também são pouco conhecidos. Nesta pesquisa, relatamos a primeira caracterização da metalo-β-lactamase VNG_RS05855 da arquéia halofílica H. salinarum NRC-1 no contexto da regulação pós-transcricional, mediante a integração de abordagens experimentais e computacionais. VNG_RS05855 compartilha similaridade de sequência com proteínas descritas com atividade ribonucleolítica, porém a ausência de domínios específicos (exosite) coloca em dúvida a afirmação desta função. O gene apresenta uma expressão relativa basal durante o crescimento, que se altera diante de perturbações ambientais e genéticas, e é correlacionada a outras RNases como ocorre com RNase de outros organismos. Embora a ausência do gene VNG_RS05855 não tenha afetado nem a viabilidade nem o crescimento da linhagem nocaute (VNG_RS05855), foram observadas ligeiras diferenças fenotípicas em relação a linhagem controle frente a baixas concentrações de metais de transição (Zn2+ , Cu2+ , Fe2+ , Mn 2+ , Co 2+ ), ao metalóide NaAsO2 , ao agente oxidante H2O2 e a variações de sais do meio de cultura. Outros fatores que poderiam ser responsáveis por essas diferenças como a liberação de vesículas de gás e a produção de bacteriorodopsina foram descartados. Também foram identificadas diferenças no pH diante das transições metabólicas promovidas por mudanças na disponibilidade de nutrientes e luz. Ao analisar a sobrevivência da linhagem nocaute em concentrações semi-letais de Cu 2+ , AsO 2 - e PQT não observamos diferenças em relação a linhagem controle, sugerindo que no prévio condicionamento ao estresse, VNG_RS05855 não participe nas respostas adaptativas. De acordo com ...
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الإتاحة: https://doi.org/10.11606/T.95.2019.tde-03122019-115209Test
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-03122019-115209Test/ -
3رسالة جامعية
المؤلفون: Adam, Yagoub Ali Ibrahim
المساهمون: Vencio, Ricardo Zorzetto Nicoliello
مصطلحات موضوعية: Anotação estrutural, Regulação baseada em RNA, Predição de ncRNAs, RNA não codificante, Interações de TSSaRNAs-LSm, Interações de RNA, Rfam, Halobacterium salinarum NRC-1, Estruturas de ncRNAs de ordem superior, TSSaRNAs, Funções de ncRNAs, Estruturas RNA, Anotação funcional, Docagem de RNA, RNA docking, RNA interactions, RNA structures, Structural annotation, RNA based regulation, Non-coding RNA, ncRNAs prediction, ncRNAs functions, Higher-order ncRNAs structures, Functional annotation, TSSaRNAs-LSm interactions
الوصف: The Transcription Start Site Associated non-coding RNAs (TSSaRNAs) have been predicted across the three domain of life. However, still, there are no reliable annotation efforts to identify their biological functions and their underline molecular machinery. Therefore, this project addresses the question of what are the potential functions of TSSaRNAs regarding their roles in addressing the cellular functions. To answer this question, we aimed to accurately identify TSSaRNAs in the model organism Halobacterium salinarum NRC-1 (an Archean microorganism) that incubated at the standard growth condition. Consequently, we aimed to investigate TSSaRNAs structural stability in the term of the thermodynamic energies. Moreover, we attempted to functionally annotate TSSaRNAs based on Rfam functional classification of non-coding RNAs. Based on the statistical approach we developed an algorithm to predict TSSaRNA using next-generation RNA sequencing data (RNA-Seq). To perform structural annotation of TSSaRNAs, we investigated the structural stability of TSSaRNAs by modeling the secondary structures by minimizing the thermodynamic free energy. We simulated TSSaRNAs tertiary structures based on the secondary structures constrain using the Rosetta-Common RNA tool. The structures of the minimum free energy supposed to be biophysically stable structures. To investigate the higher order structures of TSSaRNAs, we studied the hybridization between TSSaRNAs and their cognate genes as part of RNA based regulation system. Also, based on our hypothesis that TSSaRNAs may bind to protein to trigger their function, we have investigated the interaction between TSSaRNAs and Lsm protein which known as a chaperone protein that mediates RNA function and involved in RNA processing. Our pipeline to perform the functional annotation of TSSaRNAs aimed to classify TSSaRNAs into their corresponding Rfam families based on two steps: either through querying TSSaRNAs sequences against the co-variance models of Rfam families or by querying the Rfam ...
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الإتاحة: https://doi.org/10.11606/T.95.2019.tde-02042019-201857Test
http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-02042019-201857Test/ -
4رسالة جامعية
المؤلفون: Almeida, João Paulo Pereira de
المساهمون: Koide, Tie
مصطلحات موضوعية: Lsm, RNAs dupla fita (dsRNAs), RNAs não codificantes (ncRNAs), Inícios de transcrição primários (TSSs), Halobacterium salinarum, RNAs antisense (asRNAs), RNAse R, Differential RNA-seq (dRNA-seq), Sistemas toxinas-antitoxinas (TAs), Archaea, Toxins-antitoxins systems (TAs), Non-coding RNAs (ncRNAs), Antisense RNAs (asRNAs), Double-strand RNAs (dsRNAs), Transcription start sites (TSSs)
الوصف: Em procariotos, RNAs antisense (asRNAs) constituem a classe de RNAs não codificantes (ncRNAs) mais numerosa detectada por métodos de avaliação de transcritoma em larga escala. Apesar da grande abundância, pouco se sabe sobre mecanismos regulatórios e aspectos da conservação evolutiva dessas moléculas, principalmente em arquéias, onde o mecanismo de degradação de RNAs dupla fita (dsRNAs) é um fenômeno pouco conhecido. No presente estudo, utilizando dados de dRNA-seq, identificamos 1626 inícios de transcrição primários antisense (aTSSs) no genoma de Halobacterium salinarum NRC-1, importante organismo modelo para estudos de regulação gênica no domínio Archaea. Integrando dados de expressão gênica obtidos a partir de 18 bibliotecas de RNA-seq paired-end, anotamos 846 asRNAs a partir dos aTSSs mapeados. Encontramos asRNAs em ~21% dos genes anotados, alguns desses relacionados a importantes características desse organismo como: codificadores de proteínas que constituem vesículas de gás e da proteína bacteriorodopsina, além de vários genes relacionados a maquinaria de tradução e transposases. Além desses, encontramos asRNAs em genes pertencentes a sistemas de toxinas-antitoxinas do tipo II e utilizando dados públicos de dRNA-seq, evidenciamos que esse é um fenômeno que ocorre em bactérias e arquéias. A interação de um ncRNA com seu RNA alvo pode ser dependente de proteínas, em arquéias, a proteína LSm é uma chaperona de RNA homóloga a Hfq de bactérias, implicada no controle pós-transcricional. Utilizamos dados de RIP-seq de RNAs imunoprecipitados com LSm e identificamos 91 asRNAs interagindo com essa proteína, para 81 desses, o mRNA do gene sense também foi encontrado interagindo. Buscando por aTSSs presentes nas mesmas regiões de genes ortólogos, identificamos 160 aTSSs que dão origem a asRNAs em H. salinarum possivelmente conservados em Haloferax volcanii. A expressão dos asRNAs anotados foi avaliada ao longo de uma curva de crescimento e em uma linhagem knockout de um gene que codifica uma RNase R, possível ...
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الإتاحة: https://doi.org/10.11606/D.17.2019.tde-15012019-101127Test
http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17131/tde-15012019-101127Test/ -
5رسالة جامعية
المؤلفون: Fonseca, Marcos Abraão de Souza
المساهمون: Vencio, Ricardo Zorzetto Nicoliello
مصطلحات موضوعية: Aprendizado de máquina, Halobactrium salinarum, Interação RNA-Proteína, RNAs não-codificadores, Halobacterium salinarum, Machine learning, Non-coding RNAs, RNA-Protein interaction
الوصف: A regulação da expressão gênica ocorre como um fenômeno essencial nos processos celulares em resposta a dinamicidade mútua estabelecida entre um organismo e seu meio. Além dos elementos reguladores já conhecidos, como fatores de transcrição ou modificações pós-transcricionais, observa-se um crescente interesse no papel de regulação desempenhado por moléculas de RNA não codificadores (ncRNA), que podem atuar em vários níveis de processamento da informação biológica. Organismos modelos oferecem uma forma conveniente de pesquisa e diferentes grupos buscam direcionar seus estudos para um entendimento mais amplo no que se refere aos mecanismos celulares presentes nesses organismos. Apesar da existência de alguns elementos conhecidos para o organismo modelo Halobacterium salinarum, acreditamos que nem todos seus elementos de ncRNAs foram identificados. Nesse contexto, desenvolvemos uma análise in silico para a identificação de novos ncRNAs em H. salinarum NRC-1 e aplicamos metodologias para a predição de possíveis interações RNA-Proteína. Com base em uma pespectiva de integração de dados e diferentes metodologias existentes, modelos de Aprendizado de Máquina (AM) foram criados e utilizados para a definição de regiões candidatas a ncRNAs. De acordo com os resultados, 42 novos ncRNAs puderam ser identificados e possibilitaram completar o catálogo de genes ncRNAs de H. salinarum NRC-1 e aumentar o universo conhecido destes em 82%. A análise dos resultados obtidos por outras abordagens disponíveis para a identificação de ncRNAs corroboram com alguns dos candidatos sugeridos neste trabalho. Adicionalmente, foram aplicados e avaliados métodos, também baseados em AM, para a identificação de candidatos à interação com a proteína de interesse LSm, presente no organismo em estudo, no intuito de incluir uma possível caracterização funcional de ncRNAs. Os resultados alcançados na aplicação metodologias para a predição de interações RNA-Proteína não foram suficientes para a criação de um modelo com predições de alto grau de ...
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الإتاحة: https://doi.org/10.11606/T.95.2017.tde-27102016-151254Test
http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-27102016-151254Test/
