Bioinformática de circRNAS : análise em modelos animais do Transtorno do Espectro Autista e desenvolvimento de um método de avaliação da usabilidade dos softwares utilizados para identificação - Negrini, Guilherme Bauer (2022)
O Transtorno do Espectro Autista (TEA) é um transtorno do neurodesenvolvimento caracterizado por prejuízos na comunicação e interação social, comportamentos repetitivos e interesses restritos. Estima-se que, mundialmente, 1% da população é afetada pela condição. A etiologia do TEA é desconhecida, porém sabe-se que existe uma contribuição complexa de fatores ambientais e genéticos para o desenvolvimento do transtorno. Alterações transcritômicas são consistentemente observadas no sistema nervoso central de indivíduos com TEA e não estão restritas a expressão de genes codificantes. Uma classe de RNAs não-codificantes de interesse especialmente recente é a dos RNAs circulares (circRNAs). Os circRNAs são abundantes no encéfalo e podem desempenhar funções variadas como competir pela ligação de miRNAs, estimular a transcrição do gene parental e ser traduzido em proteínas funcionais. O envolvimento dos circRNAs no TEA ainda é pouco explorado. Recentemente foram feitas as primeiras observações de circRNAs diferencialmente expressos (CDE) no córtex cerebral de indivíduos com TEA. Adicionalmente, CDE também foram observados em dois modelos animais de TEA. Modelos animais são essenciais para o estudo de transtornos do neurodesenvolvimento e podem auxiliar os pesquisadores a investigar a etiologia e os mecanismos biológicos subjacentes. A detecção em massa e a descoberta de novos circRNAs depende quase exclusivamente de softwares de identificação de circRNA. Entretanto, possíveis problemas na usabilidade dessas ferramentas são relatados na literatura e podem prejudicar os usuários ao consumir tempo e dificultar a reprodutibilidade das análises. Considerando o potencial envolvimento de circRNAs no TEA e a dependência metodológica de softwares para identificação, a presente tese analisa por bioinformática a expressão gênica de circRNAs no encéfalo de diferentes modelos animais de TEA, assim como desenvolver um método de avaliação e melhoramento da usabilidade das ferramentas de bioinformática utilizadas para a identificação dos circRNAs. No Capítulo I, identificamos milhares de circRNAs em diferentes modelos animais de TEA em camundongos e demonstramos que as alterações na expressão estão relacionadas principalmente às funcionalidades sinápticas. No Capítulo II, identificamos parcialmente a sequência do circRNA ciRS-7 no modelo animal de ratos induzidos por ácido valproico. Demonstramos que a expressão de ciRS-7 está elevada, assim como encontrada nos modelos Ash1L, BTBR e Kmt5b no Capítulo I, e que funções sinápticas estão entre os possíveis grupos funcionais afetados. Por fim, no Capítulo III, identificamos os problemas de usabilidade das ferramentas de identificação de circRNAs utilizadas nos Capítulos I e II. Também criamos um conjunto de regras para auxiliar os desenvolvedores desse tipo de software para criarem ferramentas mais utilizáveis para os usuários finais. Em conjunto, os resultados apresentam um panorama do envolvimento de circRNAs no TEA a partir de modelos animais. Além disso, apresentamos um novo método de avaliação de usabilidade de software que deve possibilitar que futuras análises estejam alinhadas com as necessidades e expectativas de uso de ferramentas de identificação de circRNAs.