Perfis de flexibilidade de regiões promotoras de organismos eucariotos.

Abstract

Em uma sequência de DNA, a ativação de um gene está relacionada com a capacidade dos fatores de transcrição (TFs) em reconhecer um região específica do DNA denominada de região promotora. Apesar da existência dos promotores “core-less” (conhecidas por não conter elementos regulatórios), em eucariotos esta região é caracterizada por possuir vários elementos regulatórios na porção núcleo do promotor: São eles: TATA-box, Iniciador (INR), elemento posterior do promotor (DPE), elemento de reconhecimento do TFIIB e as ilhas CpGs. A busca por TSS (do inglês, transcription start site) e promotores é um passo importante para entender como funciona a regulação gênica e, por isso, muitos programas computacionais têm sido desenvolvidos. Além das características biológicas, alguns programas são construídos com base nos parâmetros físicos dos promotores como, por exemplo, a flexibilidade do DNA. Em geral, as técnicas experimentais utilizam sequências curtas (n-mer) para medir os parâmetros físicos e os valores encontrados para estas pequenas sequências são combinadas para representar uma sequência maior. A maneira fisicamente correta de combinar os parâmetros de flexibilidade é através da soma inversa dos valores de elasticidade de cada n-mer, de forma similar ao que ocorre em uma associação de molas em série, entretanto, a maioria dos trabalhos simplesmente somam estes valores. Diante disso, nós desenvolvemos e aplicamos um modelo de soma inversa da flexibilidade em sequências promotoras “core-less” e não “core-less” de eucariotos e construímos perfis de flexibilidade média onde avaliamos a utilização de diversos tamanhos de n-mer. Nós vimos que, em geral, a porção downstream ao TSS apresenta-se mais rígida do que a porção usptream ao TATA-box e a posição em torno de -28 ´e uma das regiões mais flexíveis. Nossos resultados também mostraram que a média da flexibilidade não é um boa estratégia para buscar por promotores e que, dependendo do tamanho do n-mer empregado, a frequência de cada valor de flexibilidade apresenta-se diferente. Ainda neste trabalho, nós analisamos a relação do conteúdo CG dos genes de microRNAs (miRNAs) e mirtrons de invertebrados e vertebrados e comparamos com as suas vizinhanças genômicas na tentativa de compreender a biogênese dos mirtrons. Mirtrons são um tipo especial de miRNA que se originam do mecanismo de splicing do pri-miRNA em vez de ser processado pela Drosha (enzima que cliva na haste do hairpin do pri-miRNA). Nós descobrimos que os mirtrons de invertebrados, até agora sem exceção, têm menor CG conteúdo do que suas regiões vizinhas. A partir deste resultado, nós sugerimos que o splicing que ocorre na biogênese dos mirtrons se deve ao mesmo motivo do splicing que ocorre durante a processamento do mRNA.