Identificación y caracterización de eventos de splicing alternativo en Arabidopsis thaliana utilizando herramientas de transcriptómica de alto rendimiento

• Autores: Mancini, Estefanía
• Año de publicación: 2016
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Yanovsky, Marcelo Javier; Chernomoretz, Ariel
• Materia: SPLICING ALTERNATIVO; RNA-SEQ; BIOINFORMATICA; ARABIDOPSIS THALIANA; GENOMICA; ALTERNATIVE SPLICING; RNA-SEQ; BIOINFORMATICS; ARABIDOPSIS THALIANA; GENOMICS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El mecanismo de splicing alternativo es un mecanismo de regulación post-transcipcional presenteen los organismos eucariotas que amplía las capacidades regulatorias y funcionales de los genesmediante la generación de múltiples isoformas. Las consecuencias de este proceso son proteínasfuncional y estructuralmente diferentes como así también productos no traducibles con funcionesregulatorias en sí mismos. El advenimiento de las nuevas tecnologías de secuenciación masiva,incluyendo las que se utilizan para ARN (RNA-Seq) permiten estudiar cambios transcripcionalesincluyendo splicing alternativo de una manera inusitada. Sin embargo, la descripción de los cambiosen los patrones de splicing bajo diferentes condiciones no es trivial y ha dado lugar durante losúltimos años al desarrollo de múltiples herramientas bioinformáticas. En este trabajo de tesis, se describe ASpli, un paquete de R integrativo y fácil de usar quefacilita el análisis de los cambios en el splicing alternativo tanto en eventos anotados como nuevosa partir de datos de RNA-Seq. Nuestra propuesta es combinar la información estadística del usodiferencial de exones, intrones y junturas junto con las métricas de inclusión (PSI) y retención deintrón (PIR) que se obtienen por el análisis de las junturas sobre cada región genómica en estudio. La utilización de este abordaje integral intenta cuantificar de manera más exacta la ocurrenciade eventos de splicing alternativo. El desarrollo del paquete fue fundamental para el análisis dela remodelación del transcriptoma ante numerosos tratamientos en la planta modelo Arabidopsisthaliana así como en otros organismos. Como parte de los resultados, se describen los análisis delefecto de un pulso de luz en plantas y sus consecuencias globales en la regulación del splicingalternativo.
Alternative splicing (AS) is a common mechanism of post-transcriptional gene regulation ineukaryotic organisms that expands the functional and regulatory diversity of a single gene by ge-nerating multiple mRNA isoforms that encode structurally and functionally distinct proteins. Thedevelopment of novel high-throughput sequencing methods for RNA (RNA-Seq) has provided apowerful means of studying AS under multiple conditions and in a genome-wide manner. Despitethe fact that a plethora of bioinformatic tools have been developed in the last few years, using RNA-Seq to study changes in AS under different experimental conditions is not trivial. In this thesis, we describe ASpli, an integrative and user-friendly R package that facilitatesthe analysis of changes in both annotated and novel AS events. Our method combines statisticalinformation from exon, intron, and splice junction differential usage, with information from splicejunction reads to calculate differences in the percentage of exon inclusion (PSI) and intron retention (PIR), which reliably reflect the magnitude of changes in the relative abundance of differentannotated and novel AS events. This approach is intended to improve the analysis of RNA-Seqdata for the quantification and discovery of AS events. The package has been intensively usedfor the analysis of alternative splicing in a genome-wide manner in Arabidopsis thaliana as well asother organisms. As part of the results, we present the analysis of the accute effects of light onalternative splicing in light-grown plants.
Fil: Mancini, Estefanía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.