Identificação de alterações genéticas relacionadas à síndrome do X frágil e ao transtorno de espectro do autismo por meio de ferramentas de bioinformática / Identification of genetic changes related to fragile x syndrome and autism spectrum disorder by bioinformatic tools

RESUMO

Introdução: a Síndrome do X Frágil (FXS) é a forma mais prevalente de deficiência intelectual herdável, e é a principal causa monogênica para o desenvolvimento de Transtorno de Espectro do Autismo (TEA). Objetivo: o objetivo do presente estudo é identificar RNAm associados à possíveis vias neurocomportamentais na SFX como no TEA, através de ferramentas de bioinformática. Metodologia: para identificação de possíveis vias alteradas entre a SFX e pacientes com TEA, utilizamos os bancos de dados GSE65106 e GSE21348 para anotação, visualização e descoberta integrada (DAVID 6.8). O valor de p <0,05 e fold change maior que 2 vezes (FC > 2) definidos como os limiares para a identificação de genes diferencialmente expressos (DE-RNAm). Resultados: foi possível identificar cerca de 32 DE-RNAm com funções em vias de spliceossomo, apoptose, transcrição, e em vias neurológicas comportamentais expressos exclusivamente na SFX. Os genes CAPNS1, HNRNPK, HNRPM, foram identificados como hipoexpressos em indivíduos com síndrome do X Frágil. Estes genes tem importante função moduladora nas respostas do potencial de longo prazo (LTP), plasticidade neural, e em transportadores de serotonina (SERT) alterando respostas que englobam humor, cognição e comportamentos, além de interferirem no receptor de dopamina (D2R) alterando as funções motoras e circuitos de recompensa. Conclusão: os genes CAPNS1, HNRNPK, HNRNPM foram identificados como marcadores genéticos eurocomportamentais importantes para a síndrome do X-frágil com expressão diminuída na doença, indicando uma possível modulação desses genes em aspectos fenotípicos marcantes da doença.

ABSTRACT

Introduction: fragile X Syndrome (FXS) is the most prevalent form of inheritable intellectual disability, and is the leading monogenic cause for the development of Autism Spectrum Disorder (ASD). Objective: the aim of this study is to identify mRNA associated with possible neurobehavioral pathways in SFX as in ASD, using bioinformatics tools. Methodology: to identify possible altered pathways between SFX and ASD patients, we used the GSE65106 and GSE21348 databases for annotation, visualization and integrated discovery (DAVID 6.8). The p value <0.05 and fold change greater than 2 times (HR> 2) are defined as the thresholds for the identification of differentially expressed genes (DE-mRNA). Results: it was possible to identify about 32 DE-mRNA with functions in spliceosome, apoptosis, transcription, and behavioral neurological pathways expressed exclusively in SFX. CAPNS1, HNRNPK, HNRPM genes were identified as hypoexpressed in individuals with fragile X syndrome. These genes play an important modulating role in long-term potential (LTP), neural plasticity, and serotonin transporters (SERT) responses by altering mood, cognition, and behavioral responses, and by interfering with dopamine receptor (D2R) by motor functions and reward circuits. Conclusion: the CAPNS1, HNRNPK, HNRNPM genes have been identified as important neurobehavioral genetic markers for impaired X-syndrome, indicating a possible modulation of these genes into marked phenotypic aspects of the disease.