New insights into DNA methylation mechanics using high throughput computing algorithms for epigenomics data analysis

Identificador:  TFG:2967

Handle: https://hdl.handle.net/20.500.11797/TFG2967

Autors:  Eizaguirre Suarez, German Telmo

Resum:
La regulació epigenòmica és un procés complex mediat per múltiples factors. Entendre la funcionalitat de les seqüències d'ADN implicades en aquest procés és crucial per als objectius clínics i de recerca. La metilació de l'ADN és una marca epigenètica crucial responsable del silenciament gènic. Per tant, els motius extrets dels llocs de metilació de l'ADN inclouen paraules específiques d'ADN relacionades amb molts processos biològics crucials, inclosa la reprogramació i la diferenciació cel·lular. Com que es suggereix que la regulació de la metilació és un mecanisme cooperatiu entre diferents molècules i dominis proteics, els motius de metilació no necessàriament han d'aparèixer centrats en l'objectiu de metilació. En canvi, s'ha de tenir en compte l'obstacle estèric entre diferents dominis d'unió a l'ADN a l'hora d'analitzar els motius de metilació de l'ADN. Si les proteïnes reguladores de la metilació es veuen afectades per un obstacle estèric, els motius de metilació de l'ADN s'han de col·locar en algunes bases de desplaçament de l'objectiu de metilació. Hem implementat un ampli canal de descobriment de motius de metilació a tot el genoma que es pot executar en clústers HPC basats en Slurm. Hem optimitzat el pipeline per a l'anàlisi de centenars de desplaçaments en una tirada. El nostre pipeline revela motius independentment del seu posicionament en relació amb l'objectiu de metilació de l'ADN. Estudiem la prevalença de motius de metilació desplaçats a les línies cel·lulars a nivells de diferenciació múltiples i revelem tendències valuoses de la qualitat dels motius en desplaçaments específics de l'objectiu de metilació. Relacionem el nostre resultat amb mecanismes moleculars implicats en la diferenciació i proposem nous models per a la repressió de gens implicats en la pluripotència.