Dissertação
{en=Predicting E-cadherin missense mutation pathogenicity through fluorescence microscopy} {} EVALUATED
{pt=O cancro gástrico difuso hereditário (HDGC) é um sindroma autossómico e dominante, predominantemente assintomático e fatal. Está frequentemente associado a alterações no gene da E-caderina (CDH1), proteína que por sua vez é crucial para a adesão. Testes genéticos avaliando CDH1 são portanto propostos para uma detecção prematura de HDGC, mas no caso das mutações missense, patogenicidade não pode ser inferida directamente. Abordagens clínicas, in silico e in vitro têm sido usadas, mas sem o sucesso desejado. Neste projecto uma estratégia é aplicada para aferir o potencial da microscopia de fluorescência (FM) como preditora de patogenicidade da E-caderina e propensidade para HDGC. Com esse propósito, metodologias de aprendizagem automática foram aplicadas baseadas em descritores de concentração de E-caderina codificados espacialmente. Duas instâncias de validação independente distintas originaram níveis de precisão de 74% e 87% para a predição de patogenicidade. Descritores relacionados com a localização do pico de E-caderina, sua preponderância e máximo de expressão foram altamente informativos. Informação referente ao ciclo celular foi usada para refinar metodologias de aprendizagem automática e para clarificar a dinâmica e origem da patogenicidade de duas mutações juxtamembranares, para as quais correlação entre degradação e interrupção do ciclo celular foi detectada. Dado a versatilidade da FM em fornecer uma miríade de informação concernente à expressão, transporte, degradação e estabilisação membranar da E-caderina, esta prova ser uma abordagem valiosa para caracterização de mutações missense, quer para inclusão numa estratégica clínica multimodal para avaliação de propensidade para HDGC quer para o desenvolvimento de novas hipóteses para futura investigação., en=Hereditary diffuse gastric cancer (HDGC) is an inherited, autosomal and dominant susceptibility syndrome that is largely symptomless and fatal. It is often associated to alterations in the E-cadherin gene (CDH1), a protein which in turn plays a pivotal role in intercellular linkage and adhesion. CDH1 genetic screening is thus proposed for early HDGC detection, but in the case of missense mutations, pathogenicity cannot be directly inferred. Clinical, in silico and in vitro approaches have been resorted to, but without the desired success. In this project a framework is employed to assess the potential of fluorescence microscopy as a predictor of E-cadherin pathogenicity and propensity for HDGC development. For that purpose, supervised learning methodologies were employed based on spatially (cell radial and cell-pair internuclear) encoded descriptors of E-cadherin concentration. Two distinct independent validation instances yielded accuracy levels of 74% and 87% respectively for pathogenicity prediction. Features relating to E-cadherin peak localisation, preponderance and maximum expression were highly informative. Cell cycle information was further used to refine data mining methodologies and to shed light on the pathogenicity origin and dynamics of two juxtamembrane mutations, for which a correlation between molecule degradation and cell cycle arrest was found. Given the versatility of FM in providing a myriad of information regarding E-cadherin expression, trafficking, degradation and membrane stabilisation, it proves itself a valuable approach for missense mutation characterisation, whether for inclusion within a multi-level clinical management strategy for HDGC risk assessment or for the development of novel biological hypotheses for further research.}
novembro 22, 2013, 14:0
Orientação
CO-ORIENTADOR
IPATIMUP - Institute of Molecular Pathology and Immunology of the University of Porto
Doutora
