Menu

 

 

“Life is the information”

Steve Harris

La intenció de l'anàlisi

La intenció clau de l'anàlisi bioinformàtic que proposo és la de buscar similitud entre els gens que la bibliografia consideri més rellevants en el procés d'envelliment en un determinat organisme (a poder ser proper a l'humà) amb d'altres espècies (models i humans), per veure si es dóna molta conservació de la seqüència en la filogènia i en concret si hi ha un bon solapament amb els gens humans; per tal d'establir un ordre alhora d'investigar (ja sigui en el Pubmed o en el laboratori) l'efecte de la modificació d'aquests gens en el procés d'envelliment humà (i d'altres animals model), doncs hipotetitzo que a major similitud entre la seqüència del gen de ratolí i el corresponent a l'humà (o altre espècie), major funció i mode d'acció conservat en els organismes comparats, i més probabilitat de poder replicar-se també en aquestes espècies els efectes fenotípics (del procés d'envelliment i longevitat) de les variacions introduïdes o observades en els gens de ratolí en d'altres estudis.

Sóc conscient del reduccionisme del qual parteix aquest anàlisi doncs un mateix gen per modificacions en la lectura, en l'splicing, per les modificacions post-traduccionals, etc. pot contenir, en potència, proteïnes que, encara que tinguin funcions comunes, les podrien realitzar de forma diferent i/o amb eficiencies i especificitats distintes. A més l'anàlisi que en faré considera igual d'important qualsevol alteració en la seqüència nucleotídica, és a dir, no penalitza de forma diferent si la variació es dóna en el centre catalític o es dóna en una regió poc essencial en la funció així com també no penalitzaria diferencialment si l'alteració es dóna en regions reguladores de la transcripció o en d'altres (fet que en un procés que s'ha s'hipotetitza multigènic i epistàsic és un gran handicap). Malgrat les limitacions, s'ha de provar. Només errant es consideren nous camins.

Després d'haver cercat en la bibliografia quins són els gens que prometen ser els millors candidats per estudiar el procés d'envelliment i d'haver-me horroritzat dels centenars que hi poden estar implicats (per fer-se una idea fer una ullada a la base de dades de senescence.info (models animals i humans) ), vaig pensar que el més indicat era buscar en el Pubmed si existia algun meta-anàlisi dels estudis realitzats fins el moment, per tal de saber quins gens podien ser els meus targets per aplicar les eines bioinformàtiques. Per aconseguir-ho primer vaig haver de llegir informació que em permetés definir millor la cerca, al llegir sobre Gompertz i la seva implicació en destriar l'efecte sobre l'envelliment de sobre la salut en els gens candidats (mirar Biologia de l'envelliment), vaig pensar que podria ser interessant incloure-ho a la query, així vaig passar d'una cerca impossible (o extremadament laboriosa) Pubmed a una altra que fàcilment em podia donar la informació que m'interessava Pubmed . Així vaig llegir l'article de Maghalaes et al. (Maghalaes et al., 2004) i considerant que complia amb els meus requisits (estudi estadístic que utilitzés Gompertz i dades fisiològiques i patològiques (fenotip) per comparar tots els gens relacionats amb l'envelliment estudiats fins el moment) i veient que a més utilitzava com a model a un mamífer (un dels meus objectius és comparar-ho amb gens humans), vaig escollir-lo com a guia per fer els anàlisis.

En aquest article Maghalaes et al. proposen uns quants gens que aparentment poden estar implicats en el procés d'envelliment en ratolí, aquests són:

GEN

INFO Gene Pubmed

Msra

Link

Shc1

Link

Gh

Link

Ghr

Link

Cebp

Link

PolgA

Link

 

Ja que ens interessa coneixer la similitud entre els gens estudiats en ratolí i altres possibles models d'estudi, inclús l'humà, farem un BLAST amb cadascuna de les seqüències i després farem un ClustalW per fer-ne un arbre que ens indiqui la distància genètica entre elles.

El BLAST va ser realitzat llançant les seq. nucleotídiques dels gens obtingudes pel Genbank a la base de dades del Pubmed Nucleotide (nr/nt). La idea inicial era fer-ho només sobre ESTs (doncs m'interessava per la interpretació dels resultats que els gens estudiats fossin funcionals en els organismes amb en donés similitud), però al llançar algun dels gen sobre aquesta base de dades i veure que em donava poques espècies llistades, vaig decidir decantar-me per l'altre.

Per accedir al BLAST al ClustalW i al arbre del Treeview, tan sols és necessari fer clic en l'apartat corresponent de la taula següent:

 

Gen

Blast

ClustalW

TreeView

Cebp Genbank

Blastn , Blast_tree

Link

Filograma , Desarrelat: outgroup "Pongo"

Msra Genbank

Blastn , Blast_tree

Link

Filograma , Desarrelat: outgroup "Pan troglodytes"

Shc1 Genbank

Blastn , Blast_tree

Link

Filograma , Desarrelat: outgroup "Monodelfis"

Gh Genbank

Blastn , BlastAlign , Blast X , Blast_tree

Link

Filograma , Desarrelat: outgroup "Cavia"

Ghr Genbank

Blastn , Blast_tree

Link

Filograma , Desarrelat: outgroup "Cavia"

PolgA Genbank

Blastn , Blast_tree

Link

Filograma , Desarrelat: outgroup "Huma"

Tant en el gen de la Gh i del Ghr, hi he aplicat un Blastn menys estricte doncs, buscant la màxima similitud, l'home no apareixia a la llista que em proporcionava el Blast que busca màxima similitud. Amb aquesta llista que inclou més espècies amb menys similitud he pogut construir l'arbre filogenètic on aparegués l'home. A més, en el cas del gen de la Gh, he buscat la similitud entre el del ratolí i una isoforma de la Gh en l'home (fent l'aliniament del Blast) i també hi he fet un BlastX per veure si augmentava la similitud entre ratolins i humans (i d'altres espècies) un cop traduïda la seqüència nucleotídica.