Κατεύθυνση Βιοπληροφορική
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών

2019-10-14

2019

Ακτύπη Φωτεινή

Οικονομίδου Βασιλική, Επίκουρη Καθηγήτρια, Τμήμα Βιολογίας, ΕΚΠΑ
Τρουγκάκος Ιωάννης, Καθηγητής, Τμήμα Βιολογίας, ΕΚΠΑ
Χονδρογιάννη Νίκη, Ερευνήτρια Β' Βαθμίδας, Ινστιτούτο Χημικής Βιολογίας, Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών

Βιοπληροφορική ανάλυση μεταγραφικών δεδομένων μικροσυστοιχιών για τη μελέτη μοριακών μηχανισμών γήρανσης στο μοντέλο οργανισμό Caenorhabditis elegans κατά την επίδραση με λιποφουσκίνη

Ελληνικά

Βιοπληροφορική ανάλυση μεταγραφικών δεδομένων μικροσυστοιχιών για τη μελέτη μοριακών μηχανισμών γήρανσης στο μοντέλο οργανισμό Caenorhabditis elegans κατά την επίδραση με λιποφουσκίνη

Η γήρανση αποτελεί μια διαδικασία που επιφέρει πολλές εκφυλιστικές και επιβλαβείς λειτουργικές και δομικές αλλαγές στους οργανισμούς. Η καθυστέρηση ή η αναστροφή αυτών των εκφυλιστικών αλλαγών είναι κρίσιμη και αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους στόχους της έρευνας. Για την επίτευξη του στόχου αυτού πρέπει να καθοριστούν οι γενετικοί και περιβαλλοντικοί παράγοντες που ευθύνονται για την εξέλιξη του φαινομένου. Ο οργανισμός Caenorhabditis elegans χρησιμοποιείται ευρέως και αποτελεί οργανισμό μοντέλο για την μελέτη των μοριακών μηχανισμών γήρανσης τόσο με τη χρήση μεταλλαγμένων στελεχών αλλά και με την επίδραση ουσιών στη διατροφή του. Αποτελεί εξαιρετικό οργανισμό μοντέλο τόσο λόγω της ευκολίας που παρουσιάζει στο χειρισμό αλλά και λόγω της υψηλής ομοιότητας των ρυθμιστικών μηχανισμών της γήρανσης με τον άνθρωπο.
Η λιποφουσκίνη είναι ένα πολυμερικό υλικό με υψηλή λιπιδική και πρωτεϊνική σύσταση το οποίο προέρχεται από τα κυτταρικά συστατικά αυτοφαγοκυττάρωσης που έχουν οξειδωθεί στο λυσοσωμικό διαμέρισμα. Όσο τα κύτταρα γερνούν παρατηρείται όλο και μεγαλύτερη συσσώρευση αυτής στα λυσοσώματα τους ενώ η ακριβής σύσταση της ουσίας παραμένει άγνωστη. Η παρουσία της λιποφουσκίνης στο εσωτερικό των κυττάρων αποτελεί πλέον δείκτη της κυτταρικής γήρανσης και προσελκύει το ερευνητικό ενδιαφέρον για τους ρόλους που φαίνεται να έχει στη γήρανση και σε άλλες παθολογικές καταστάσεις. Η επίδραση με λιποφουσκίνη τόσο σε καλλιέργεια κυττάρων αλλά και στη διατροφή του οργανισμού Drosophila melanogaster έχει αρνητικές επιδράσεις τόσο στο προσδόκιμο ζωής όσο και στην υγεία του οργανισμού. Δεν συμβαίνει όμως το ίδιο και με το νηματώδη Caenorhabditis elegans, όπου αντιθέτως κατά την επίδραση με λιποφουσκίνη στη διατροφή του παρατηρείται επέκταση στο προσδόκιμο ζωής του.
Στόχος της παρούσας εργασίας είναι να διερευνηθεί το μεταγραφικό προφίλ του οργανισμού Caenorhabditis elegans κατά την επίδραση με λιποφουσκίνη στη διατροφή του, πραγματοποιώντας βιοπληροφορική ανάλυση μεταγραφικών δεδομένων μικροσυστοιχιών που στοχεύουν στην διαλεύκανση των βιοχημικών μονοπατιών που συμμετέχουν στο συγκεκριμένο φαινόμενο.
Τα μεταγραφικά δεδομένα προέρχονται από πείραμα ολιγονουκλεοτιδικών DNA μικροσυστοιχιών Affymetrix, το οποίο σχεδιάστηκε και πραγματοποιήθηκε στο Εργαστήριο Μοριακής και Κυτταρικής Γήρανσης του Ινστιτούτου Χημικής Βιολογίας, του Εθνικού Ιδρύματος Ερευνών. Αναλύθηκαν συνολικά 22 δείγματα που κατανέμονται στις δύο επιθυμητές συνθήκες επίδραση λιποφουσκίνης και χωρίς επίδραση λιποφουσκίνης, αλλά και σε διαφορετικές χρονικές στιγμές (ημέρες) της ζωής του C. elegans.
Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκε η γλώσσα προγραμματισμού R και πακέτα ανάλυσης διαφορικής γονιδιακής έκφρασης δεδομένων μικροσυστοιχιών από τον Bioconductor. Επίσης, για την λειτουργική ανάλυση στατιστικού εμπλουτισμού χρησιμοποιήθηκαν οι διαδικτυακές πλατφόρμες BioInfoMiner, DAVID και Pathview. Από την ανάλυση αυτή εντοπίστηκαν τόσο οι βασικές βιολογικές λειτουργίες που διέπουν το φαινόμενο αλλά και τα σημαντικότερα πιο κομβικά γονίδια που μπορεί να αποτελέσουν στόχους επόμενων ερευνών.

Θετικές Επιστήμες

βιοπληροφορική, μικροσυστοιχίες, μεταγραφομική, Caenorhabditis elegans, λιποφουσκίνη, γήρανση, μακροζωία

Ναι

0

Όχι

274

154

https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/2882540/file.pdf

https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/2882540