Resumo Os microRNAs (miRNAs) são reconhecidos como biomarcadores do diabetes mellitus tipo 2 (DM2), úteis para a compreensão do metabolismo da doença, e possuem grande potencial como alvos terapêuticos. O aumento da expressão de BDNF e IGF1 está altamente envolvido nos benefícios as vias de insulina e glicose, porém, são regulados negativamente em condições de resistência à insulina, enquanto seu aumento de expressão está correlacionado com a melhora do metabolismo da glicose e da insulina. Estudos sugerem a regulação desses genes por microRNA em vários contextos diferentes, proporcionando uma nova abordagem de investigação para compreender o metabolismo do DM2 e revelar potenciais alvos terapêuticos. No presente estudo, investigamos em diferentes modelos animais (humanos, ratos e camundongos) miRNAs que têm como alvo BDNF e IGF1 em tecido muscular esquelético com condições fisiológicas de DM2. As análises foram realizadas utilizando ferramentas de bioinformática e bancos de dados para predição de miRNA, homologia molecular, validação experimental de interações, expressão na condição fisiológica estudada e interação em rede. Os resultados mostraram três candidatos a miRNAs para IGF1 (miR-29a, miR-29b e miR-29c) e um para BDNF (miR-206). As avaliações experimentais e a busca pela expressão no músculo esquelético de indivíduos com DM2 confirmaram a interação prevista entre miRNA-mRNA para miR-29b e miR-206 através de modelos humanos, ratos e camundongos. Essa interação foi reafirmada em múltiplas análises de rede. Em conclusão, nossos resultados mostram a relação de regulação entre miR-29b e miR-206 com os genes investigados, em diversos tecidos, sugerindo um padrão de inibição. Contudo, esses dados mostram um grande número de possíveis processos fisiológicos de interação para perspectivas biotecnológicas.

Abstract microRNAs (miRNAs) are recognized as diabetes mellitus type 2 (T2DM) biomarkers useful for disease metabolism comprehension and have great potential as therapeutics targets. BDNF and IGF1 increased expression are highly involved in the benefits of insulin and glucose paths, however, they are down-regulated in insulin resistance conditions, while their expression increase is correlated to the improvement of glucose and insulin metabolism. Studies suggest the microRNA regulation of these genes in several different contexts, providing a novel investigation approach for comprehending T2DM metabolism and revealing potential therapeutic targets. In the present study, we investigate in different animal models (human, rat, and mouse) miRNAs that target BDNF and IGF1 in skeletal muscle tissue with T2DM physiological conditions. Bioinformatics tools and databases were used to miRNA prediction, molecular homology, experimental validation of interactions, expression in the studied physiological condition, and network interaction. The findings showed three miRNAs candidates for IGF1(miR-29a, miR-29b, and miR-29c) and one for BDNF (miR-206). The experimental evaluations and the search for the expression in skeletal muscle from T2DM subjects confirmed the predicted interaction between miRNA-mRNA for miR-29b and miR-206 through human, rat, and mouse models. This interaction was reaffirmed in multiple network analyses. In conclusion, our results show the regulation relationship between miR-29b and miR-206 with the investigated genes, in several tissues, suggesting an inhibition pattern. Nevertheless, these data show a large number of possible interaction physiological processes, for future biotechnological prospects.

Resumo A pesquisa atual foi projetada para alcançar o potencial de produção de protease extracelular em diferentes cepas de Sordaria fimicola que foram previamente obtidas do Dr. Lamb (Imperial College, Londres) de North Facing Slope e South Facing Slope de Evolution Canyon. Após a triagem inicial e secundária, duas cepas hiperprodutoras S2 e N6 foram selecionadas para fermentação submersa e condições culturais, incluindo temperatura, pH, período de incubação, tamanho do inóculo, concentração de substrato, e diferentes fontes de carbono e nitrogênio foram otimizadas para produção de enzima. A cepa S2 apresentou produção máxima de protease de 3,291 U/mL após 14 dias de incubação a 30 °C com pH 7, concentração de substrato de 1% e inóculo de 1 mL, enquanto a cepa N6 apresentou produção máxima de protease de 1,929 U/mL em condições otimizadas de fermentação. Outro objetivo da presente pesquisa foi sustentar a biodiversidade da genética e modificações pós-tradicionais (PTMs) da protease DPAP (peptidil-aminopeptidase) em Sordaria fimicola. Cinco sítios polimórficos foram observados na sequência de aminoácidos de cepas de S. fimicola com referência a Neurospora crassa. A previsão de PTMs a partir de ferramentas de bioinformática previu 38 locais de fosforilação em resíduos de serina para protease peptidil-aminopeptidase na cepa S1 de S. fimicola, enquanto 45 locais de fosforilação em serina na cepa N7 e 47 modificações de fosforilação de serina foram previstas em N. crassa. A pesquisa atual deu uma ideia de que a mudança na composição genética afetou os PTMs que, em última análise, afetaram a produção da enzima protease em diferentes cepas do mesmo organismo (S. fimicola). A produção e os dados moleculares da pesquisa revelaram que o estresse ambiental tem fortes efeitos sobre genes específicos por meio de mutações que podem causar diversidade genética. S. fimicola é um fungo não patogênico e tem um ciclo de vida curto. Esse fungo pode ser escolhido para produzir enzima protease em escala comercial.

Abstract The current research was designed to reach extracellular protease production potential in different strains of Sordaria fimicola which were previously obtained from Dr. Lamb (Imperial College, London) from North Facing Slope and South Facing Slope of Evolution Canyon. After initial and secondary screening, two hyper-producers strains S2 and N6 were selected for submerged fermentation and cultural conditions including temperature, pH, incubation period, inoculum size, substrate concentration, and different carbon and nitrogen sources were optimized for enzyme production. S2 strain showed maximum protease production of 3.291 U/mL after 14 days of incubation at 30 °C with 7 pH, 1% substrate concentration and 1 mL inoculum, While N6 strain showed maximum protease production of 1.929 U/mL under fermentation optimized conditions. Another aim of the present research was to underpin the biodiversity of genetics and post-translational modifications (PTMs) of protease DPAP (peptidyl-aminopeptidase) in Sordaria fimicola. Five polymorphic sites were observed in amino acid sequence of S. fimicola strains with reference to Neurospora crassa. PTMs prediction from bioinformatics tools predicted 38 phosphorylation sites on serine residues for protease peptidyl-aminopeptidase in S1 strain of S. fimicola while 45 phosphorylation sites on serine in N7 strain and 47 serine phosphorylation modifications were predicted in N. crassa. Current research gave an insight that change in genetic makeup effected PTMs which ultimately affected the production of protease enzyme in different strains of same organism (S. fimicola). The production and molecular data of the research revealed that environmental stress has strong effects on the specific genes through mutations which may cause genetic diversity. S. fimicola is non- pathogenic fungus and has a short life cycle. This fungus can be chosen to produce protease enzyme on a commercial scale.

Resumo A salmonela é uma causa séria de problemas de saúde em humanos e animais em todo o mundo. Salmonella tem sido isolada de diferentes amostras biológicas e é considerada como o principal papel na indução da inflamação do trato gastrointestinal que por sua vez causa diarreia em diferentes espécies. Compreender melhor o envolvimento da Salmonella na contaminação e infecção de ovos frescos e carne de frango caipira. Este estudo teve como objetivo estabelecer as detecções microbiológicas e moleculares de Salmonella na cloaca da galinha caipira e identificar as funções biológicas previstas usando as vias da Enciclopédia de Gene e Genômica de Kyoto (KEGG) e interação proteína-proteína. Suabes cloacais foram coletados de galinhas criadas ao ar livre em fazenda local na cidade de Duhok. Os isolados foram cultivados e o teste bioquímico realizado com XLD e TSI, respectivamente. A detecção molecular e anotação funcional do gene invA foi realizada usando PCR convencional e abordagens de bioinformática. O presente estudo descobriu que Salmonella foi detectada em 36 das 86 amostras usando métodos microbiológicos. Para confirmar esses achados, o gene invA foi utilizado e 9 dos 36 isolados de Salmonella mostraram um sinal positivo de invA pelo gel de agarose. Além disso, a análise bioinformática revelou que o gene invA estava associado principalmente a processos de secreção bacteriana, assim como seus termos KEGG e interação proteína-proteína estavam envolvidos na invasão bacteriana e nas vias de secreção. Esses achados sugeriram que o gene invA desempenha um papel importante na regulação dos processos de colonização e invasão de Salmonella dentro do hospedeiro intestinal na galinha caipira.

Abstract Salmonella is a serious cause of the health issues in human and animal worldwide. Salmonella has been isolated from different biological samples and it considers as the key role in induction of inflammation of gastrointestinal tract which in turn cause diarrhoea in different species. To further understand the involvement of Salmonella in contaminating and infecting fresh eggs and meat of free-range chicken. This study aimed to establish the microbiological and molecular detections of Salmonella in the cloaca of the free-range chicken and to identify predicted biological functions using Kyoto Encyclopedia of Gene and Genomic (KEGG) pathways and protein-protein interaction. Cloacal swabs were collected from free range chicken raised in the local farm in Duhok city. The isolates were cultured and biochemical test performed using XLD and TSI, respectively. Molecular detection and functional annotation of invA gene was carried out using Conventional PCR and bioinformatics approaches. The present study found that Salmonella was detected in 36 out of 86 samples using microbiological methods. To confirm these findings, invA gene was utilised and 9 out of 36 Salmonella isolates have shown a positive signal of invA by agarose gel. In addition, bioinformatic analysis revealed that invA gene was mainly associated with bacterial secretion processes as well as their KEGG terms and Protein-Protein Interaction were involved in bacterial invasion and secretion pathways. These findings suggested that invA gene plays important role in regulating colonization and invasion processes of Salmonella within the gut host in the free range chicken.

Resumen: La anemia falciforme (AF) es la enfermedad genética más frecuente del mundo. Hay países con programas de salud pública masivos para la detección temprana esta condición. Varios haplotipos específicos y polimorfismos de una sola base (SNPs) se han asociado en la literatura con la prognosis de AF. Objetivo: Demostrar la correlación significativa de SNPS relevantes para el diagnóstico y prognosis de AF entre diferentes grupos étnicos. Metodología: se analizaron las frecuencias poblacionales y correlaciones entre varios SNPs relevantes para la prognosis de AF (ej: niveles basales de hemoglobina fetal), respuesta a tratamiento con hydroxiurea y respuesta a otras drogas utilizadas en el tratamiento de AF. Los datos fueron obtenidos de bases de datos genómicos validadas entre diferentes grupos étnicos. Resultados: Los cálculos del equilibrio de Hardy-Weinberg y la regresión logística fue exitosa en clasificar los grupos étnicos, Africano (0 = 0,78, 1 = 0,89), y con menor eficiencia; Americano (AMR) (0 = 0,88, 1 = 0,00), Asia del Este (EAS) (0 = 0,80, 1 = 0,00), Europeo (EUR) (0 = 0,79, 1 = 0,00), y Sud-Asiático (SAS) (0 = 0,80, 1 = 0,00). Conclusiones: Estos resultados, extienden los trabajos previos y muestran que el perfil de mutaciones de la mayoría de los SNPs analizados, presenta distribuciones estadísticamente significativas entre grupos étnicos generales, apuntando a la necesidad de realizar programas de testeo masivo de SNPs para AF en pacientes diagnosticados con esta patología. Se concluye que la aplicación de un programa amplio de genotipificación de mutación generara una respuesta más eficiente y personalizada en el tratamiento de AF.

Abstract: Sickle cell anemia (SCA) is the most common genetic disease worldwide. There are countries with massive public health programs for early detection of this condition. In the literature, several specific haplotypes or single-base polymorphic variants (SNPs) have been associated with the SCA prognosis. Objective: To demonstrate the significant correlation of SNPs relevant to the diagnosis and prognosis of SCA among different ethnic groups. Methodology: we analyzed population frequencies and correlations of several SNPs related to the prognosis of SCA (i.e., baseline fetal hemoglobin levels), response to hydroxyurea treatment, and response to other drugs used in the SCA treatment, collected from validated genomic databases among different ethnic groups. Results: The calculation of the Hardy-Weinberg equilibrium and the logistic regression was successful in classifying the ethnic groups as African (0 = 0.78, 1 = 0.89), and with a lower efficiency as American (AMR) (0 = 0.88, 1 = 0.00), East Asian (EAS) (0 = 0.80, 1 = 0.00), European (EUR) (0 = 0.79, 1 = 0.00), and South Asian (SAS) (0 = 0.80, 1 = 0.00). Conclusions: The results extend those from previous reports and show that the profile of most of the SNPs studied presented statistically significant distributions among general ethnic groups, pointing to the need to carry out massive early screening of relevant SNPs for SCA in patients diagnosed with this disease. It is concluded that the application of a broad mutation detection program will lead to a more personalized and efficient response in the treatment of SCA.

Abstract Background Evidence indicates a strong link between Zika virus (ZikV) and neurological complications. Acute myelitis, optic neuritis, polyneuropathy, and encephalomyelitis that mimic inflammatory idiopathic demyelination disorders (HDD) after ZikV infection have been reported in Brazil. Objective The present study aims to investigate the possible occurrence of molecular mimicry between ZikV antigens and Multiple Sclerosis (MS) autoantigens, the most frequent HDD of the central nervous system (CNS). Methods A retrospective cohort study with 305 patients admitted due to suspected arbovirus infection in Rio de Janeiro was performed, all subjects were submitted to neurological examination, and a biological sample was collected for serologic and molecular diagnostic. Bioinformatics tools were used to analyze the peptides shared between ZikV antigens and MS autoantigens. Results Of 305 patients, twenty-six were positive for ZikV and 4 presented IDD patterns found in MS cases. Sequence homology comparisons by bioinformatics approach between NS5 ZikV and PLP MS protein revealed a homology of 5/6 consecutive amino acids (CSSVPV/CSAVPV) with 83% identity, deducing a molecular mimicry. Analysis of the 3D structures revealed a similar conformation with alpha helix presentation. Conclusions Molecular mimicry between NS5 Zika virus antigen and PLP MS autoantigens emerge as a possible mechanism for IDD spectrum in genetically susceptible individuals.

Resumo Antecedentes Evidências indicam uma forte ligação entre o vírus Zika (ZikV) e complicações neurológicas. Mielite aguda, neurite óptica, polineuropatia e encefalomielite que mimetizam distúrbios inflamatórios de desmielinização idiopáticos (DDII) após infecção por ZikV têm sido relatadas no Brasil. Obejtivo O presente estudo tem como objetivo investigar a possível ocorrência de mimetismo molecular entre antígenos do ZikV e autoantígenos da Esclerose Múltipla (EM), a DDII mais frequente do sistema nervoso central (SNC). Métodos Foi realizado um estudo de coorte retrospectivo com 305 pacientes internados por suspeita de infecção por arbovirus no Rio de Janeiro, todos os indivíduos foram submetidos a exame neurológico e coleta de amostra biológica para diagnóstico sorológico e molecular. Ferramentas de bioinformática foram usadas para analisar os peptídeos compartilhados entre antígenos do ZikV e autoantígenos da EM. Resultados Dos 305 pacientes, vinte e seis foram positivos para ZikV e 4 apresentaram padrão IDD encontrado em casos de EM. As comparações de homologia de sequência por abordagem de bioinformática entre a proteína NS5 ZikV e PLP EM revelaram uma homologia de 5/6 aminoácidos consecutivos (CSSVPV/CSAVPV) com 83% de identidade, deduzindo um mimetismo molecular. A análise das estruturas 3D revelou uma conformação semelhante com apresentação em alfa-hélice. Conclusões O mimetismo molecular entre o antígeno NS5 do vírus Zika e o autoantígeno PLP da EM surge como um possível mecanismo para o espectro IDD em indivíduos geneticamente suscetíveis.

SUMMARY: We investigated Tweety Family Member 3 (TTYH3) level in lung adenocarcinoma (LUAD) and its relationship with immune infiltration in tumors by bioinformatics. Differential expressions of TTYH3 in lung cancer were analyzed with Oncomine, TIMER, GEO, UALCAN and HPA. Relationship of TTYH3 mRNA/protein levels with clinical parameters was analyzed by UALCAN. Co-expressed genes of TTYH3 in LUAD were analyzed using Cbioportal. Its relationship with LUAD prognosis was analyzed by Kaplan-Meier plotter. GO and KEGG analysis were performed. Correlation between TTYH3 and tumor immune infiltration were tested by TIMER, TISIDB and GEPIA. We found that TTYH3 was significantly increased in LUAD tissues. TTYH3 high expression was closely related to poor overall survival, post progression survival and first progression in LUAD patients. TTYH3 mRNA/protein levels were significantly associated with multiple pathways. Specifically, TTYH3 up-regulation was mostly related to biological regulation, metabolic process, protein blinding, extracellular matrix organization and pathways in cancer. Moreover, TTYH3 was positively associated with immune cell infiltration in LUAD. Finally, TTYH3 was highly expressed in LUAD as revealed by meta-analysis. TTYH3 is closely related to the prognosis of LUAD and immune cell infiltration, and it can be used as a prognostic biomarker for LUAD and immune infiltration.

RESUMEN: Investigamos por bioinformática el nivel de Tweety Family Member 3 (TTYH3) con adenocarcinoma de pulmón (LUAD) y su relación con la infiltración inmune en tumores. Las expresiones diferenciales de TTYH3 en cáncer de pulmón se analizaron con Oncomine, TIMER, GEO, UALCAN y HPA. Con UALCAN se analizó la relación de los niveles de ARNm/proteína de TTYH3 con los parámetros clínicos. Los genes coexpresados de TTYH3 en LUAD se analizaron utilizando Cbioportal. Su relación con el pronóstico LUAD se analizó mediante plotter de Kaplan- Meier. Se realizaron análisis GO y KEGG. TIMER, TISIDB y GEPIA probaron la correlación entre TTYH3 y la infiltración inmune tumoral. Encontramos que TTYH3 aumentó significativamente en los tejidos LUAD. La alta expresión de TTYH3 estuvo estrechamente relacionada con una supervivencia general deficiente, supervivencia posterior a la progresión y primera progresión en pacientes con LUAD. Los niveles de ARNm/ proteína de TTYH3 se asociaron significativamente con múltiples vías. Específicamente, la regulación positiva de TTYH3 se relacionó principalmente con la regulación biológica, el proceso metabólico, el cegamiento de proteínas, la organización de la matriz extracelular y las vías en el cáncer. Además, TTYH3 se asoció positivamente con la infiltración de células inmunitarias en LUAD. Finalmente, TTYH3 se expresó altamente en LUAD como lo reveló el metanálisis. TTYH3 está estrechamente relacionado con el pronóstico de LUAD y la infiltración de células inmunitarias, y se puede utilizar como biomarcador pronóstico para LUAD y la infiltración de células inmunitarias.

Abstract The aim of this study was to perform bioinformatics characterization and optimize the production of extracellular L-asparaginase from Bacillus sp. M62, isolated from the Maras salt ponds (Cusco). To achieve this, the production of L-asparaginase was verified by the change in color of modified M9 medium, containing 0.0075% bromophenol blue, at pH 7.4 and 37°C for 72 hours. Genomic DNA was extracted to amplify the 16S ribosomal genes and the ansA3 gene. The amino acid sequence encoded by the ansA3 gene was predicted using bioinformatic analysis. The production of intracellular and extracellular L-asparaginase was evaluated at different levels of glucose, L-asparagine, NaCl, and pH in modified M9 medium. Additionally, the enzymatic activities of L-asparaginase and L-glutaminase were determined by quantifying the released ammonium using the Nessler method. Bacillus sp. M62 showed the change in color of the modified M9 medium, high similarity, and evolutionary closeness to Bacillus licheniformis. The amplified ansA3 gene was found to encode for 319 amino acids, with a predicted active site pattern (GFVITHGTDTM) and 15 immunogenic sites. The production of extracellular L-asparaginase was found to be higher than intracellular L-asparaginase and was optimized from 0.37 U/mL (0.24 U/mg) to 2.15 ± 0.39 U/mL (0.63 U/mg). Finally, it was found that Bacillus sp. M62 presents extracellular L-asparaginase with minimal L-glutaminase activity.

Resumen El objetivo del estudio fue realizar la caracterización bioinformática, así como optimizar la producción de L-asparaginasa extracelular de Bacillus sp. M62 aislada de las salinas de Maras (Cusco). Para ello, se verificó la producción de L-asparaginasa mediante el viraje del medio M9 modificado con azul de bromofenol 0.0075%, pH 7.4 a 37 °C por 72 h. A la vez, se extrajo el ADN genómico para amplificar los genes ribosómicos 16S y el gen ansA3. La secuencia aminoacídica codificada por el gen ansA3 se predijo mediante análisis bioinformático. La producción de L-asparaginasa intracelular y extracelular se evaluó a diferentes niveles de glucosa, L-asparagina, NaCl y pH en el medio M9 modificado. Adicionalmente, las actividades enzimáticas de L-asparaginasa y L-glutaminasa se determinaron mediante cuantificación del amonio liberado por el método de Nessler. Así, Bacillus sp. M62 produjo el viraje del medio M9 modificado, obtuvo alta similitud y cercanía evolutiva con Bacillus licheniformis, se encontró que el gen ansA3 amplificado codificaba para 319 aa, dentro de la cual se predijo una secuencia patrón del sitio activo (GFVITHGTDTM ) y 15 sitios inmunogénicos. La producción de L-asparaginasa extracelular fue superior a la intracelular, la que se optimizó de 0.37 U/mL (0.24 U/mg) a 2.15 ± 0.39 U/mL (0.63 U/mg). Finalmente, se encontró que Bacillus sp. M62 presenta L-asparaginasa extracelular con mínima actividad de L-glutaminasa.

Resumo O reparo por excisão de nucleotídeos (NER) atua reparando danos no DNA, como lesões causadas por cisplatina. A proteína Xeroderma Pigmentosum complementation group C (XPC) está envolvida no reconhecimento de danos pela via de reparação global do genoma pelo NER (GG-NER) e tem sido estudada em diferentes organismos devido à sua importância em outros processos celulares. Neste trabalho, estudamos proteínas do NER em Trypanosoma cruzi e Trypanosoma evansi, parasitos de humanos e animais, respectivamente. Modelos tridimensionais das proteínas XPC de T. cruzi e T. evansi foram feitos e observou-se poucas diferenças estruturais entre estas proteínas. Durante testes, a inserção do gene XPC de T. evansi (TevXPC) em T. cruzi resultou em crescimento celular mais lento em condições normais. Após o tratamento com cisplatina, T. cruzi superexpressando seu próprio gene XPC (TcXPC) foi capaz de recuperar as taxas de divisão celular mais rapidamente do que T. cruzi expressando o gene TevXPC. Com base nesses testes, sugere-se que TevXPC (sendo uma proteína exógena em T. cruzi) interfere negativamente nos processos celulares em que TcXPC (a proteína endógena) está envolvida. Isso provavelmente ocorreu pois TevXPC é capaz de interagir com algumas moléculas ou proteínas endógenas de T.cruzi, mas é incapaz de interagir com outras. Isso reforça a importância do correto funcionamento de XPC dentro da célula.

Abstract Nucleotide excision repair (NER) acts repairing damages in DNA, such as lesions caused by cisplatin. Xeroderma Pigmentosum complementation group C (XPC) protein is involved in recognition of global genome DNA damages during NER (GG-NER) and it has been studied in different organisms due to its importance in other cellular processes. In this work, we studied NER proteins in Trypanosoma cruzi and Trypanosoma evansi, parasites of humans and animals respectively. We performed three-dimensional models of XPC proteins from T. cruzi and T. evansi and observed few structural differences between these proteins. In our tests, insertion of XPC gene from T. evansi (TevXPC) in T. cruzi resulted in slower cell growth under normal conditions. After cisplatin treatment, T. cruzi overexpressing its own XPC gene (TcXPC) was able to recover cell division rates faster than T. cruzi expressing TevXPC gene. Based on these tests, it is suggested that TevXPC (being an exogenous protein in T. cruzi) interferes negatively in cellular processes where TcXPC (the endogenous protein) is involved. This probably occurred due interaction of TevXPC with some endogenous molecules or proteins from T.cruzi but incapacity of interaction with others. This reinforces the importance of correctly XPC functioning within the cell.

Abstract Introduction: Liver cancer is one of the most common malignant tumors in the world, and patients with liver cancer are often in the middle and late stages of cancer when they are diagnosed. Copper death is a newly discovered new cell death method. It is a copper-dependent and regulated cell death method. At the same time, Long noncoding RNAs (LncRNAs) also play an important regulatory role in the pathological process of tumors such as liver cancer. Materials and methods: First, the expression levels of CuProtosis-related genes in liver cancer samples were extracted, and a CuProtosis- related LncRNA prognostic model was constructed. C-index curve and ROC curve were drawn by survival analysis, PFS analysis, and independent prognosis analysis. The model was also validated by clinical grouping and PCA principal component analysis. To ensure its accuracy, enrichment analysis, immune analysis and tumor mutational burden analysis further explored the potential function of this model, and finally discussed potential drugs targeting this model. Results: A prognostic model for predicting survival was constructed and its high predictive ability in liver cancer patients was validated. Gene Ontology (GO) enrichment and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) enrichment showed that the differential genes were mainly enriched in 5 pathways. Meanwhile, six differentially expressed immune functions were found in the high-risk and low-risk groups. The survival rate of patients in the high mutation group was significantly lower than that of the patients with liver cancer in the low mutation group. Twelve drugs with significant differences in drug sensitivity between high- and low-risk groups were explored. Conclusions: The risk-prognosis model based on CuProtosis LncRNA established in this study is expected to be used to predict the prognosis and immunotherapy response of liver cancer patients. It provides new clues and methods for predicting the survival time of liver cancer patients, and also provides new ideas for guiding individualized immunotherapy strategies for liver cancer patients in the future.

Resumen Introducción: El cáncer de hígado es uno de los tumores malignos más comunes en el mundo, y los pacientes con cáncer de hígado a menudo se encuentran en las etapas intermedia y tardía del cáncer cuando se les diagnostica. La muerte por cobre es un nuevo método de muerte celular recientemente descubierto. Es un método de muerte celular regulado y dependiente del cobre. Al mismo tiempo, los ARN no codificantes largos (LncRNA) también juegan un papel regulador importante en el proceso patológico de tumores como el cáncer de hígado. Materiales y métodos: En primer lugar, se extrajeron los niveles de expresión de genes relacionados con CuProtosis en muestras de cáncer de hígado y se construyó un modelo pronóstico de LncRNA relacionado con CuProtosis. La curva de índice C y la curva ROC se dibujaron mediante análisis de supervivencia, análisis de PFS y análisis de pronóstico independiente. El modelo también fue validado por agrupación clínica y análisis de componentes principales PCA. Para garantizar su precisión, el análisis de enriquecimiento, el análisis inmunitario y el análisis de la carga mutacional del tumor exploraron más a fondo la función potencial de este modelo y, finalmente, discutieron los posibles fármacos dirigidos a este modelo. Resultados: Se construyó un modelo pronóstico para predecir la supervivencia y se validó su alta capacidad predictiva en pacientes con cáncer de hígado. El enriquecimiento de Gene Ontology (GO) y el enriquecimiento de Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) mostraron que los genes diferenciales se enriquecieron principalmente en 5 vías. Mientras tanto, se encontraron seis funciones inmunes expresadas diferencialmente en los grupos de alto y bajo riesgo. La tasa de supervivencia de los pacientes en el grupo de alta mutación fue significativamente menor que la de los pacientes con cáncer de hígado en el grupo de baja mutación. Se exploraron doce medicamentos con diferencias significativas en la sensibilidad a los medicamentos entre los grupos de alto y bajo riesgo. Conclusiones: Se espera que el modelo de riesgo-pronóstico basado en CuProtosis LncRNA establecido en este estudio se utilice para predecir el pronóstico y la respuesta a la inmunoterapia de los pacientes con cáncer de hígado. Brinda nuevas pistas y métodos para predecir el tiempo de supervivencia de los pacientes con cáncer de hígado y también brinda nuevas ideas para guiar estrategias de inmunoterapia individualizadas para pacientes con cáncer de hígado en el futuro.

Abstract Background Despite increasing evidence that patients with heart failure (HF) are susceptible to sarcopenia, the reason for the association is not well understood. Objective The purpose of this study is to explore further the molecular mechanism of the occurrence of this complication. Methods Gene expression datasets for HF (GSE57345) and Sarcopenia (GSE1428) were obtained from the Gene Expression Omnibus (GEO) database. Differentially expressed genes (DEGs) were identified using ‘edgeR’ and “limma” packages of R, and their functions were analyzed using Gene Ontology (GO) and the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG). Protein-protein interaction (PPI) networks were constructed and visualized using Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes (STRING) and Cytoscape. Hub genes were selected using the plugin cytoHubba and validation with GSE76701 for HF and GSE136344 for Sarcopenia. The related pathways and molecular mechanisms of the hub genes were performed by Gene set enrichment analysis (GSEA). The statistical analyses were performed using R software. P < 0.05 was considered statistically significant. Results A total of 114 common DEGs were found. Pathways related to growth factor, Insulin secretion and cGMP-PKG were enriched in both HF and Sarcopenia. CYP27A1, KCNJ8, PIK3R5, TIMP2, CXCL12, KIT, and VCAM1 were found to be significant hub genes after validation, with GSEA emphasizing the importance of the hub genes in the regulation of the inflammatory response. Conclusion Our study reveals that HF and Sarcopenia share common pathways and pathogenic mechanisms. These findings may suggest new directions for future research into the underlying pathogenesis.

Resumo Fundamento Apesar das evidências crescentes de que pacientes com insuficiência cardíaca (IC) são suscetíveis à sarcopenia, o motivo da associação não é bem compreendido. Objetivo O objetivo deste estudo é explorar ainda mais o mecanismo molecular de ocorrência desta complicação. Métodos Conjuntos de dados de expressão gênica para HF (GSE57345) e Sarcopenia (GSE1428) foram obtidos do banco de dados Gene Expression Omnibus (GEO). Genes diferencialmente expressos (DEGs) foram identificados usando pacotes ‘edgeR’ e “limma” de R, e suas funções foram analisadas usando Gene Ontology (GO) e a Enciclopédia de Genes e Genomas de Kyoto (KEGG). Redes de interação proteína-proteína (PPI) foram construídas e visualizadas usando Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes (STRING) e Cytoscape. Os genes hub foram selecionados usando o plugin cytoHubba e validados com GSE76701 para IC e GSE136344 para Sarcopenia. As vias relacionadas e os mecanismos moleculares dos genes hub foram realizados pela análise de enriquecimento de genes (GSEA). As análises estatísticas foram realizadas no software R. P < 0,05 foi considerado estatisticamente significativo. Resultados Foram encontrados 114 DEGs comuns. As vias relacionadas ao fator de crescimento, secreção de insulina e cGMP-PKG estavam enriquecidas tanto na IC quanto na sarcopenia. Descobriu-se que CYP27A1, KCNJ8, PIK3R5, TIMP2, CXCL12, KIT e VCAM1 são genes hub significativos após validação com GSEA enfatizando a importância dos genes hub na regulação da resposta inflamatória. Conclusão Nosso estudo revela que a IC e a Sarcopenia compartilham vias e mecanismos patogênicos comuns. Estes achados podem sugerir novas direções para pesquisas futuras sobre a patogênese subjacente.

Resumo A proteína glutaredoxina (GRXs) desempenha um papel vital dentro da célula, incluindo o controle redox da transcrição para a defesa antioxidante da célula, apoptose e regulação da diferenciação celular. Neste estudo, investigamos a paisagem energética e caracterizamos o padrão de frustração local em diferentes formas e estados da proteína GRX de E. coli. A análise feita foi sobre as alterações conformacionais, mudanças significativas no padrão de frustração e diferentes GRXs, como GRX-II, GRX-III, GRX-II-GSH e complexo GRX-III-GSH. Encontramos a prática da frustração, e a estrutura era bastante semelhante na mesma isoforma com diferentes estados de proteína; no entanto, uma diferença significativa foi observada entre diferentes isoformas. Além disso, a oxidação de GRX-I introduziu uma α-hélice extra, aumentando as interações desestabilizadoras dentro da proteína. O estudo de contatos frustrados em GRX oxidado e reduzido e com glutationa ligada e não ligada indica sua potencial aplicação na ativação e regulação do comportamento de GRXs. GRXs (GRXs célula celular E coli conformacionais GRXII, GRXII II, II GRX-II GRXIII, GRXIII III, III GRX-III GRXIIGSH GSH GRXIIIGSH. GRXIIIGSH GSH. GRX-III-GSH entanto isoformas disso GRXI I αhélice α hélice extra

Abstract Glutaredoxin (GRXs) protein plays a vital role inside the cell, including redox control of transcription to the cell's antioxidant defense, apoptosis, and cellular differentiation regulation. In this study, we have investigated the energy landscape and characterized the pattern of local frustration in different forms and states of the GRX protein ofE. coli.Analysis was done on the conformational alterations, significant changes in the frustration pattern, and different GRXs such as GRX-II, GRX-III, GRX-II-GSH, and GRX-III-GSH complex. We have found the practice of frustration, and structure was quite similar in the same isoform having different states of protein; however, a significant difference was observed between different isoforms. Moreover, oxidation of GRX-I introduced an extra α-helix increasing the destabilizing interactions within the protein. The study of frustrated contacts on oxidized and reduced GRX and with bound and unbound Glutathione indicates its potential application in activating and regulating the behavior of GRXs. (GRXs cell cells s defense apoptosis regulation ofE coliAnalysis coli Analysis alterations GRXII, GRXII II, II GRX-II GRXIII, GRXIII III, III GRX-III GRXIIGSH, GRXIIGSH GSH, GSH GRX-II-GSH GRXIIIGSH complex however isoforms Moreover GRXI I αhelix α helix

RESUMO O diagnóstico clínico de vários distúrbios neurodegenerativos com base no fenótipo clínico é difícil devido à sua natureza heterogênea e às manifestações da doença que se sobrepõem. Portanto, a identificação dos mecanismos genéticos subjacentes é de suma importância para um melhor diagnóstico e regimes terapêuticos. Com o surgimento do sequenciamento de próxima geração, o diagnóstico se tornou mais acessível com uma abordagem imparcial em todo o sistema para identificar simultaneamente todas as variantes de genes no genoma. Atualmente, vários bancos de dados de bioinformática sobre variantes genéticas descobertas e indicações fenotípicas estão disponíveis online. Uma vez que os indivíduos são únicos em seu genoma, a avaliação com base em sua composição genética ajudou na evolução do processo de diagnóstico, aconselhamento e tratamento em nível pessoal. Este artigo teve como objetivo resumir brevemente a utilização do sequenciamento de próxima geração para decifrar as causas genéticas da doença de Alzheimer (DA) e abordar as limitações do sequenciamento completo do genoma e do exoma. sobrepõem Portanto terapêuticos Atualmente online pessoal DA (DA exoma

ABSTRACT Clinical diagnosis of several neurodegenerative disorders based on clinical phenotype is challenging due to its heterogeneous nature and overlapping disease manifestations. Therefore, the identification of underlying genetic mechanisms is of paramount importance for better diagnosis and therapeutic regimens. With the emergence of next-generation sequencing, it becomes easier to identify all gene variants in the genome simultaneously, with a system-wide and unbiased approach. Presently various bioinformatics databases are maintained on discovered gene variants and phenotypic indications are available online. Since individuals are unique in their genome, evaluation based on their genetic makeup helps evolve the diagnosis, counselling, and treatment process at the personal level. This article aims to briefly summarize the utilization of next-generation sequencing in deciphering the genetic causes of Alzheimer’s disease and address the limitations of whole genome and exome sequencing. manifestations Therefore regimens nextgeneration next generation simultaneously systemwide system wide approach online counselling level Alzheimers Alzheimer s

Resumen Los cisticercos de Taenia solium causan cisticercosis, y la neurocisticercosis (NCC) es la principal patología. La caracterización de genes es fundamental para el conocimiento de la biología del parásito, la relación parásitohospedador y la identificación de posibles dianas de diagnóstico, tratamiento y protección. El objetivo de este trabajo fue la caracterización molecular y bioinformática, de tres ADN complementarios (ADNc) (TsTF10, TsAAP8 y TsrGAP8), obtenidos por cribado por PCR de una genoteca de Taenia solium. Las secuencias se compararon con las de las bases de datos de ácidos nucleicos y proteínas (GenBank, EMBL) y se analizaron mediante programas bioinformáticos (CDD-Search del Centro Nacional de Información Biotecnológica, Interpro del Instituto Europeo de Bioinformática, Motif scan y Sistema de Análisis de Proteínas del Instituto Suizo de Bioinformatica). Teniendo en cuenta las altas identidades con moléculas similares de helmintos relacionados (Taenia asiatica, Echinococcus granulosus, E. multilocularis e Hymenolepis diminuta) y los dominios funcionales encontrados, los genes de Taenia, TsTF10, TsAAP8 y TsrGAP8 podrían actuar como un factor de transcripción nuclear gamma, una supuesta proteína asociada a ATPasa vacuolar de membrana y una proteína activadora de Rho GTPasa, respectivamente. Aunque pocos epítopos B pudieron predecirse en las secuencias, podría ser relevante valorarlos como posibles candidatos para diagnóstico y protección en cisticercosis. La caracterización y análisis de estas secuencias y la predicción de su posible utilidad como antígenos, vacunas o dianas terapéuticas ayudan al diseño y planificación de estudios futuros.

Resumo Os cisticercos da Taenia solium causam cisticercose, e a neurocisticercose (NCC) é a principal patologia. A caracterização dos genes é fundamental para o conhecimento da biologia do parasita, da relação parasitahospedeiro e da identificação de possíveis alvos de diagnóstico, tratamento e proteção. O objetivo deste trabalho foi a caracterização molecular e bioinformática de três DNA complementar (cDNA) (TsTF10, TsAAP8 e TsrGAP8), obtidos pela triagem de PCR de uma biblioteca de DNA de Taenia solium. As sequências foram comparadas com as dos bancos de dados de ácidos nucleicos e proteína (GenBank, EMBL) e analisadas por meio de programas de bioinformática (CDD-Search do Centro Nacional de Informações Biotecnológicas, Interpro do Instituto Europeu de Bioinformática, Motif scan e Sistema de Análise de Proteínas do Instituto Suíço de Bioinformática). Considerando as altas identidades com moléculas semelhantes de helmintos relacionados (Taenia asiatica, Echinococcus granulosus, E. multilocularis e Hymenolepis diminuta) e os domínios funcionais encontrados, os genes de Taenia, TsTF10, TsAAP8 e TsrGAP8 poderiam atuar como um fator de transcrição nuclear gama, uma suposta proteína associada à ATPase vacuolar de membrana ATPase e uma proteína ativadora de Rho GTPase, respectivamente. Embora poucos epítopos B pudessem ser previstos nas sequências, poderia ser relevante avaliá-los como possíveis candidatos ao diagnóstico e à proteção em cisticercose. A caracterização e análise dessas sequências e a previsão de sua possível utilidade como antígenos, vacinas ou alvos terapêuticos ajudam no desenho e planejamento de estudos futuros.

Abstract Cysticerci or metacestodes of Taenia solium cause cysticercosis, being the neurocysticercosis (NCC) the main pathology. The characterization of genes is essential for the knowledge of parasite biology, the understanding of the parasite-host relationship, and the identification of possible targets for diagnosis, treatment, and protection. The objective of this work was the molecular and bioinformatic characterization of three news cDNAs (TsTF10, TsAAP8, and TsrGAP8), obtained by spliced leader-PCR screening of a Taenia solium cDNA library. The sequences of the three cDNA were compared with the sequences in the nucleic acid and protein databases (GenBank, EMBL) and analyzed by bioinformatic programs (CDD-Search of the National Center for Biotechnology Information, Interpro of the European Bioinformatics Institute, Motif scan and Expert Protein Analysis System of the Proteomics Server from Swiss Institute of Bioinformatics). Considering the high identities with similar molecules of related helminths (Taenia asiatica, Echinococcus granulosus, Echinococcus multilocularis, and Hymenolepis diminuta) and the functional domains found, the TsTF10, TsAAP8, and TsrGAP8 genes of Taenia could act as a nuclear transcription factor gamma, a putative vacuolar ATPase membrane sector associated protein and a Rho GTPase activating protein, respectively. Although few B epitopes could be predicted in the sequences, it could be relevant to evaluate them as possible candidates for diagnosis and protection in cysticercosis. The characterization and analysis of these sequences and the prediction of their possible usefulness as antigens, vaccines, or therapeutic targetscontribute to the designing and planning of future studies.

Abstract The current paper seeks to approach, using a workflow, basics subjects of the bioinformatic field and also useful informations to consider during the development of in silico researches. Installation and general usage of multiple softwares related to different sections of the genome annotation process were also presented. At last, an model organism, Staphylococcus aureus, was sequenced in two different softwares, SPAdes and IDBA-UD, seeking further comparison and evaluation of the process as a whole. The quality evaluation of the assemble was established by tests on QUAST, BUSCO and Augustus, supported by BLASTP. Results: QUAST evaluation returned genome coverage values above 98% in both test cases, pointing towards a trustworthy assemble for this organism. Via SPAdes were needed less computational resources, but, using IDBA-UD the sequences found were more contiguous. Results deriving from BUSCO showed only one expected gene difference. Some proteins and genes predicted by Augustus led to hits, sequences already studied in that organism, using the BLASTP program.

Resumen El presente trabajo trata sobre un enfoque en formato de flujo de trabajo de cuestiones básicas del área, así como información a tener en cuenta durante la elaboración de investigaciones in silico. Se centró en algunos programas de diferentes partes del proceso de ensamblaje genómico, proporcionando orientación sobre su instalación y uso. Finalmente, se secuenció un organismo modelo, Staphylococcus aureus, en dos softwares, SPAdes e IDBA-UD, para la comparación y evaluación cualitativa del resultado. La evaluación de la calidad de la secuenciación se estableció mediante pruebas en los programas QUAST, BUSCO y Augustus, con el apoyo de BLASTP. La evaluación a través de QUAST arrojó valores de integridad en relación con el genoma de referencia superiores al 98% para ambas pruebas, lo que indica un ensamblaje confiable para el organismo en cuestión. La herramienta SPAdes logró secuenciar con menor capacidad computacional, pero a través de IDBA-UD se obtuvieron secuencias más contiguas. Los resultados de BUSCO mostraron solo una diferencia genética esperada. Las proteínas y genes esperados obtenidos por Augustus provocaron aciertos a través de BLASTP, es decir, secuencias de proteínas ya estudiadas y descritas para el organismo.

Resumo O presente trabalho trata-se de uma abordagem em formato de workflow de questões base da área de bioinformática, assim como informações para se levar em consideração durante a elaboração de pesquisas in silico. Focou-se em alguns programas de diferentes partes do processo de montagem genômica, fornecendo orientações acerca de sua instalação e uso. Por fim, sequenciou-se um organismo modelo, Staphylococcus aureus, em dois softwares, SPAdes e IDBA-UD, para fins de comparação e avaliação qualitativa do resultado. A avaliação da qualidade do sequenciamento foi estabelecida por testes nos programas QUAST, BUSCO e pelo Augustus, apoiado pelo BLASTP. a avaliação via QUAST retornou valores de completude em relação ao genoma referência acima de 98% para ambos testes, indicando uma montagem confiável para o organismo em questão. Via SPAdes foi-se capaz de sequenciar com menor capacidade computacional, porém por intermédio do IDBA-UD obteve-se sequências mais contíguas. Os resultados advindos do BUSCO apresentaram apenas um gene esperado de diferença. As proteínas e genes esperados obtidos pelo Augustus suscitaram hits via BLASTP, ou seja, sequências proteicas já estudadas e descritas para o organismo.