Detección de ncRNAS en regiones de rearreglos crípticos esporádicos asociadas a retraso mental

Abstract

RESUMEN: Del transcriptoma de mamíferos, solo 3% corresponde a mRNAs, y el resto a RNAs denominados no codificantes, que carecen de un producto peptídico, aunque son RNAs funcionales. Diversos tipos de ncRNAs como microRNAs, snoRNAs y lncRNAs han cobrado relevancia, tal como la regulación en tejido nervioso relativas a las capacidades intelectuales. Se ha propuesto que cambios la regulación a nivel de mRNA podrían estar asociados con retraso mental. Aunque el retraso mental presenta una etiología muy diversa, encontramos entre las causas mas frecuentes los desbalances genómicos crípticos del tipo deleción y duplicación, que tienen como consecuencia un efecto de dosis génica a nivel del mRNAs, lo cual se asocia al déficit intelectual, pero no se ha asociado a cambios en la regulación a nivel de ncRNAs, por lo que se desconoce si estas regiones contienen ncRNAs con funciones en tejido nervioso y específicamente en el proceso cognitivo.Los objetivos del presenta trabajo fueron determinar la presencia de ncRNAs en regiones cromosómicas de desbalances genómicos esporádicos asociados a retraso mental, y su posible expresión en sistema nervioso. Para llevar a cabo este trabajo, se partió de selección de regiones cromosómicas correspondientes a desbalances genómicos esporádicos asociados a retraso mental, se determinó la existencia de ncRNAs descritos en ensemble, específicamente del tipo microRNA, snoRNA y macroRNA. Se realizó la predicción de potenciales blancos mediante el programa targetScan y se seleccionaron aquellos con potenciales mRNAs blancos expresados en tejido nervioso. Mediante Dot-blot se determinó la expresión de RNAs no codificantes, a partir de RNA total derivado de cerebro humano adulto no afectado. Se seleccionaron 37 desbalances genómicos de individuos con retraso mental reportados, que suman en conjunto un total de 62 Mb. El 66% de las regiones codifica para ncRNAs. En total se encontraron 88 ncRNAs, (del tipo de pseudogenes, microRNAs, snoRNAs y scRNAs), con un predominio 9:1 de los genes codificantes de mRNAs. Mediante el análisis in silico encontramos los posibles blancos de los ncRNAs, tipo snoRNA y miRNA. Los que tuvieron mas mRNAs blancos expresados en sistema nervioso fueron hsa-mir-33b y hsa-mir-589, correspondientes a los transcritos como sinaptotagmina IV, neuroligina, proteína 2 de unión a FMRP, entre otros. Se detectó la expresión de hsa-mir-589 en RNA total de cerebro humano normal. Queda por determinar experimentalmente datos relativos a su función en este tejido específicamente en procesos cognitivos.

ABSTRACT: Only 3% of mammalian transcriptome correspond to mRNAs, and the rest to so-called non-coding RNAs, which lack a peptide product, although they are functional RNAs. Different types of ncRNAs such as microRNA, snoRNA and lncRNAs have risen to prominence as neural tissue regulation on intellectual abilities. It is proposed that regulatory changes at the level of mRNA may be associated with mental retardation. Although mental retardation has a diverse etiology, are among the most frequent causes of cryptic genomic imbalances deletion and duplication type, which have resulted in a gene dosage effect at the level of mRNA, which is associated with intellectual deficits, but not has been associated with regulatory changes at the level of ncRNAs, so it is unknown whether these regions contain ncRNAs with functions in nervous tissue and specifically in the cognitive process. The objectives of this study were to determine in silico the presence of ncRNAs in chromosomal regions of genomic imbalances associated with sporadic mental retardation and their possible expression in the nervous system by experimental methodologies. To carry out this work, it was on selection of chromosomal regions corresponding to sporadic genomic imbalances associated with mental retardation, we investigated the existence of ncRNAs in this regions described in ensemble, specifically the type microRNA, snoRNA and macroRNA. mRNAs target prediction was performed using the program targetScan and selected those with mRNAs expressed in nervous tissue. We determined the expression of some of them in RNA derived from normal adult human brain. Selected genomic imbalances were analyzed in 37 individuals with mental retardation reported, totaling 62 Mb, finding that 66% of the regions encoding ncRNAs. In total we found 88 ncRNAs, (the type of pseudogenes, microRNAs, and scRNAs snoRNA) with a 9:1 predominance of mRNAs coding genes. Predictions made in silico, show the possible targets of ncRNAs, like snoRNA and miRNA. Those who had more mRNAs targets expressed in nervous system were hsa-mir-33b and hsa-mir-589, corresponding to the transcripts as sinaptotagmina IV, neuroligin, FMRP binding proteína-2, cullin, , among others. Expression was detected hsa-mir-589 in normal human brain by dot-blot. It remains to be determined experimentally data on their role in this tissue specifically in cognitive processes.