Análisis integrado de los perfiles de expresión miRNA-mRNA en tejido cardiaco de ratón

Abstract

El mantenimiento de la identidad del músculo estriado y el correcto funcionamiento del corazón dependen de las proteínas contráctiles que forman el sarcómero de los cardiomiocitos, cuya expresión está regulada por mecanismos transcripcionales y epigenéticos. En esta regulación interviene el complejo remodelador de la cromatina Chd4/NuRD, que coopera con factores de transcripción para regular la transcripción. En el presente trabajo de fin de máster se estudia el papel de los microRNAs en este proceso, analizando si la desregulación de su expresión está relacionada con la existencia de tránscritos expresados de forma diferencial en el corazón de ratones knockout para Chd4 y el factor de transcripción ThPOK que puedan explicar las arritmias, miocardiopatías y muerte súbita observada en los ratones mutantes. En el estudio se utilizaron distintas plataformas web y paquetes de R, incluyendo mirnaQC y sRNAbench para el análisis de calidad, filtrado, conteo y expresión diferencial de los miRNAs secuenciados para ratones silvestres, knockout para Chd4 y doble knockout para Chd4 y ThPOK. Los resultados se comparan con los genes expresados diferencialmente para estas condiciones, usando multiMiR y miRTarVis para la definición de interacciones y la visualización. Por último, mediante análisis de enriquecimiento usando g:Profile, DAVID y Enrichr se han definido las interacciones miRNA/mRNA que podrían explicar los fenotipos observados. Este análisis demuestra diferencias en la expresión de miRNAs entre las distintas condiciones, algunos con interacciones validadas con genes implicados en la contracción muscular, que podrían provocar los fenotipos de los ratones estudiados, como las parejas Atp1b4 y mmu-miR-149-5p, Ryr1 y mmu-miR-378a-3p o Kcnf1 y miR-335-3p. El estudio permite confirmar también que la regulación positiva de Sprr1a está relacionada con una downregulación de mmu-miR-150, corroborando los resultados obtenidos por el equipo del Dr. Gómez del Arco. Los resultados indican, por tanto, que Chd4 y ThPOK influyen en la expresión de miRNAs que regulan la expresión de genes que forman parte de rutas de interés en el corazón de ratón, explicando cómo una desregulación de estas rutas podría provocar arritmias cardiacas.