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Análise computacional e gênica de fatores de transcrição da família Kruppel-like Factors associados a cardiopatias

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Previous issue date: 2017-07-18 / CAPES / Os fatores Kruppel-like (KLF) são responsáveis pela ativação e repressão de diversos genes envolvidos em processos fisiológicos e patológicos, como desenvolvimento cardíaco, adipogênese e diabetes. A família KLF possui um domínio conservado de ligação ao DNA contendo no qual mutações missense podem afetar a eficiência de ligação e regulação da transcrição. Apesar de alguns fatores de transcrição já serem conhecidos por estarem relacionados a síndrome de Down (SD), o papel das KLFs ainda é desconhecido para o desenvolvimento de defeitos cardíacos congênitos (DCC) na SD. O objetivo do estudo foi realizar análises de bioinformática dos efeitos funcionais e estruturais de mutações missense em KLFs envolvidas no desenvolvimento cardíaco e doenças cardíacas, assim como, avaliar o perfil de expressão gênica da KLF2 e KLF10 em crianças com SD e DCC. Dezessete algoritmos foram utilizados para predizer o efeito das mutações sobre a estrutura e função de sete KLFs. Foram selecionadas as mutações Top3 em cada categoria: mutações no domínio dedo de zinco em resíduos conservados e não-conservados. Um total de 850 mutações missense foram encontradas em sete KLFs envolvidas no desenvolvimento cardíaco e doenças cardíacas. Apenas a KLF5 p.Cys410Phe, mutação de resíduo conservado de interação ao zinco, foi predita como deletéria em todos os algoritmos, enquanto apenas a KLF15 p.Arg364Pro afeta a ligação ao DNA. Para a análise de expressão da KLF2 e KLF10, amostras de sangue de 42 crianças de João Pessoa e Recife, com e sem SD e DDC, foram coletadas e analisadas por qPCR. A expressão relativa da KLF2 mostrou uma menor expressão em todos os grupos estudados, enquanto a KLF10 não mostrou expressão em crianças saudáveis, porém, foi expressa em crianças com SD e crianças com SD/DCC, mostrando uma diferença significativa (p=0.0111). Nossos resultados reforçam a importância da avaliação computacional através de diferentes algoritmos para determinar as mutações KLF mais importantes a serem estudadas in vitro e in vivo. Além disso, sugerem a KLF2 e KLF10 como fatores de transcrição que podem estar envolvidos não apenas em DCC, bem como em SD/DCC, destacando a importância do entendimento desses defeitos na SD. / Kruppel-like Factors (KLF) are responsible for activating and repressing many genes involved in physiologic and pathological processes, like cardiac development, adipogenesis, and diabetes. KLF family shows three conserved zinc-fingers, so non-synonymous variants in this domain can affect the binding efficiency and transcription regulation. Although some transcription factors have already been known related to Down syndrome (DS), the role of KLFs in the congenital heart defects (CHD) development in DS has not yet known. The aim of this study was to perform a computational evaluation of the structural and functional effects of non-synonymous variants in KLFs involved in cardiac development and diseases, as well as, to evaluate the expression profile of KLF2 and KLF10 in DS children with CHD. Seventeen algorithms were used to predict the effect of the non-synonymous variants over the structure and function of seven KLFs. The Top3 variants were selected from each category: conserved and non-conserved residues in the zinc-finger domain. A total of 850 non-synonymous variants were found in KLFs involved in the cardiac development and diseases. Only KLF5 p.Cys410Phe, mutation of conserved residue of zinc interaction, was predicted as deleterious in all algorithms, and only KLF15 p.Arg364Pro affects DNA-binding. For analysis of KLF2 and KLF10 expression, blood samples of 42 children from Pernambuco and Paraíba, with and without DS and CHD, were collected and analyzed by qPCR. The relative expression showed KLF2 downregulated in all groups studied, while KLF10 showed no expression in healthy children, however, was expressed in DS and in DS/CHD with a significant difference (p=0.0111). Our results reinforce the importance of performing computational evaluations through different algorithms to determine the most important KLF variants to be studied in vitro and in vivo. In addition, suggest KLF2 and KLF10 as transcription factors involved not only in CHD as well as in DS/CHD, highlighting the importance of understanding these congenital defects in DS.

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/27579
Date18 July 2017
CreatorsFERREIRA, Katyana Kaline Silva
Contributorshttp://lattes.cnpq.br/5510193262532567, MARTINS, Danyelly Bruneska Gondim, GOMES, Enéas Ricardo de Morais
PublisherUniversidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Biologia Aplicada a Saude, UFPE, Brasil
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Sourcereponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE
RightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess

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