RESUMO
BACKGROUND: In Mexico, breast cancer represents the first cause of cancer death in females. At the molecular level, non-coding RNAs and especially microRNAs have played an important role in the origin and development of this neoplasm In the Anglo-Saxon population, diverse genetic variants in microRNA genes and in their targets are associated with the development of this disease. In the Mexican population it is not known if these or other variants exist. Identification of these or new variants in our population is fundamental in order to have a better understanding of cancer development and to help establish a better diagnostic strategy. METHODS: DNA was isolated from mammary tumors, adjacent tissue and peripheral blood of Mexican females with or without cancer. From DNA, five microRNA genes and three of their targets were amplified and sequenced. Genetic variants associated with breast cancer in an Anglo- Saxon population have been previously identified in these sequences. RESULTS: In the samples studied we identified seven single nucleotide polymorphisms (SNPs). Two had not been previously described and were identified only in women with cancer. CONCLUSION: The new variants may be genetic predisposition factors for the development of breast cancer in our population. Further experiments are needed to determine the involvement of these variants in the development, establishment and progression of breast cancer.
Antecedentes: en México, el cáncer de mama es la primera causa de muerte por cáncer en la mujer. A nivel molecular, los RNAs no codificantes y, en particular, los microRNAs, han tomado un papel importante en el origen y crecimiento de esta neoplasia. En población anglosajona se han reportado diversas variantes genéticas en los genes que codifican los microRNAs y en sus blancos, que se asocian con esta enfermedad. En la población mexicana se desconoce la existencia de estas u otras variantes; por eso su identificación en nuestra población es decisiva para comprender mejor la patogénesis del cáncer y contribuir a establecer una mejor estrategia diagnóstica. Objetivo: buscar y analizar variantes genéticas de tipo SNPs en cinco genes que codifican microRNAs y en tres sitios blancos de estos relacionados con predisposición al cáncer de mama, de mujeres mexicanas con o sin esta neoplasia. Material y métodos: estudio retrospectivo y longitudinal en el que se aisló ADN de tumores mamarios, tejido adyacente al tumor y sangre periférica de mujeres mexicanas con o sin cáncer. A partir del ADN se amplificaron y secuenciaron cinco genes de microRNAs y tres sitios blanco de estos en los que se han reportado variantes genéticas asociadas con el cáncer de mama en población anglosajona. Resultados: en las muestras estudiadas se identificaron siete polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs). Dos son variantes no descritas que se encontraron sólo en mujeres con cáncer. Conclusión: las nuevas variantes identificadas pueden ser factores de predisposición genética para cáncer de mama en nuestra población. Para conocer cuál es la participación de estas variantes en el desarrollo, establecimiento y progresión del cáncer de mama se necesita experimentar más.
Assuntos
Neoplasias da Mama/genética , MicroRNAs/genética , Polimorfismo de Nucleotídeo Único , RNA Neoplásico/genética , Idoso , Neoplasias da Mama/epidemiologia , DNA Complementar/genética , Feminino , Predisposição Genética para Doença , Variação Genética , Humanos , México/epidemiologia , MicroRNAs/ultraestrutura , Pessoa de Meia-Idade , Conformação de Ácido Nucleico , Estudos Retrospectivos , Análise de Sequência de DNARESUMO
In order to classify the real/pseudo human precursor microRNA (pre-miRNAs) hairpins with ab initio methods, numerous features are extracted from the primary sequence and second structure of pre-miRNAs. However, they include some redundant and useless features. It is essential to select the most representative feature subset; this contributes to improving the classification accuracy. We propose a novel feature selection method based on a genetic algorithm, according to the characteristics of human pre-miRNAs. The information gain of a feature, the feature conservation relative to stem parts of pre-miRNA, and the redundancy among features are all considered. Feature conservation was introduced for the first time. Experimental results were validated by cross-validation using datasets composed of human real/pseudo pre-miRNAs. Compared with microPred, our classifier miPredGA, achieved more reliable sensitivity and specificity. The accuracy was improved nearly 12%. The feature selection algorithm is useful for constructing more efficient classifiers for identification of real human pre-miRNAs from pseudo hairpins.
Assuntos
Sequências Repetidas Invertidas/genética , MicroRNAs , Conformação de Ácido Nucleico , Algoritmos , Sequência de Bases , Biologia Computacional/métodos , Humanos , MicroRNAs/química , MicroRNAs/genética , MicroRNAs/ultraestrutura , Dados de Sequência Molecular , Precursores de RNA/química , Precursores de RNA/genética , Análise de Sequência de DNARESUMO
MicroRNAs são moléculas recém-descobertas de RNA não-codificadores que possuem de 21 a 24 nucleotídeos e que regulam a expressão após a transcrição dos genes alvo. Essa regulação pode ser realizada através da inibição da tradução ou da degradação do RNA mensageiro. Os miRNAs estão envolvidos em vários processo biológicos como, diferenciação celular e desenvolvimento embrionário, além de apresentarem expressão tecido e tempo-específica. Eles podem regular a expressão de pelo menos 1/3 de todos os genes humanos e estão envolvidos com a regulação do metabolismo e da apoptose. Os miRNAs são a chave como reguladores pós-transcricionais da neurogênese; estudos mostram que eles possuem a expressão associada com a transição entre proliferação e diferenciação e também tem expressão constitutiva em neurônios maduros, evidenciando o envolvimento dessas moléculas com o desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC). Outros miRNAs estão sendo estudados e verifica-se que eles agem como reguladores de genes envolvidos em doenças como Alzheimer, Parkinson e, provavelmente, também devam possuir um papel na regulação das epilepsias. No primeiro trabalho, apresentado no segundo capítulo, investigamos o papel dos miRNAs no desenvolvimento do SNC através da quantificação de 104 miRNAs em cérebros em desenvolvimento de camundongos. No segundo trabalho, apresentado no terceiro capítulo, para analisarmos o papel dos miRNAs na epilepsia de lobo temporal, verificamos se havia presença de miRNAs com expressão diferenciada entre tecidos removidos de pacientes que se submeteram a cirurgia de hipocampectomia e tecidos normais provenientes de autópsias. Para ambos os experimentos, foram extraídos os RNAs dos tecidos e quantificados por PCR em tempo real com o kit MicroRNA Assay baseado em iniciadores com estrutura em stem loop. Nos camundongos, análises de bioinformática encontraram quatro cluster de acordo com a expressão dos miRNAs...
MicroRNAs are a new class of small RNA molecules (21-24 nucleotide-long) that negatively regulate gene expression either by translational repression or target mRNA degradation. It is believed that about 30% of all human genes are targeted by these molecules. MiRNAs are involved in many important biological processes including cell differentiation, embryonic development and central nervous system formation, besides they showed specific temporal-space expression. They can regulate 1/3 of human genes and are involved in metabolism and apoptosis. miRNAs are the key as neurogenesis postranscriptional regulation; studies previous indicates miRNA expression associate with proliferation and differentiation in development of central nervous system (CNS) and housekeeping expression in mature neurons. They are involved in several diseases as Alzkeimer's and Parkinson and may have a role in epilepsy regulation. In second chapter, we analyze the miRNA expression in mouse brain during four stages of CNS development; in third chapter, we analyze hippocampal tissue of four patients who underwent selective resection of the mesial temporal structures for the treatment of clinically refractory seizures. In addition we used control samples from autopsy (n=4) for comparison. In both experiments, total RNA was isolated from tissues and used in real-time PCR reactions with TaqMan¿ microRNA assays (Applied Biosystems) to quantify 104 (mouse brain) or 157 (human tissue) different miRNAs...