Reconstrucción del Paisaje de Waddington mediante algoritmos genéticos con análisis big data de datos transcriptómicos

Abstract

El paisaje de epigenético Waddington surge inicialmente en 1957 como una metáfora del proceso de desarrollo de embriones a organismos enteros. En esta metáfora el desarrollo embrionario es una bola que desciende desde las partes más altas (más indiferenciado) hasta los valles (más diferenciado) siguiendo un determinado recorrido. Esta idea está siendo revisitada en los últimos años y su construcción puede acercarnos a un mejor entendimiento de los procesos de diferenciación.En la presente tesis se ha realizado la construcción del paisaje de Waddington a partir de datos transcriptómicos disponibles en repositorios públicos. El primer paso ha sido el desarrollo de un software para el alineamiento y fusión de ontologías, con el objetivo de conseguir un estándar de los diferentes tipos celulares del organismo y sus relaciones de diferenciación. Con esta ontología se ha desarrollado una serie de algoritmos para el etiquetado y descarga de muestras en el repositorio de GEO. A continuación, con las muestras etiquetadas y la ontología de desarrollo se ha elaborado un algoritmo genético que seleccione un conjunto de genes que construyan el paisaje de Waddington.Finalmente, se analizó este conjunto de genes mediante un GO y se comparó con huellas genéticas de diferentes tipos celulares, obteniéndose resultados significativos para células del sistema inmune y para procesos metabólicos e inmunes.