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FERRAMENTAS DE PESQUISA

Empregamos uma gama diversificada de técnicas que contribuem significativamente para várias áreas da genética,  pesquisa em biologia genômica e do desenvolvimento.

GWAS

GWAS

Gráfico de dispersão de variantes genéticas em relação à posição genômica para GWAS, com picos em forma de "Manhattan".

Ensaios Repórteres

Ensaios Repórteres

Quatro construções genéticas circulares para ensaios repórteres com segmentos destacados em diferentes cores.

Dados de expressão

Dados de expressão

Gráfico de dois eixos com pontos dispersos formando três agrupamentos, representando análise de expressão gênica.

Fenotipagem celular

Fenotipagem celular

Representação gráfica da célula eucariótica e sua linhagem/ancestralidade para a fenotipagem celular.

Edição do genoma

Edição do genoma

Complexo CRISPR-Cas9 usado em edição genômica. Uma proteína Cas9 em formato de nuvem envolve o RNA CRISPR e o DNA guia.

Variante Genética

Variante Genética

Representação de variantes genéticas usando círculos de tamanhos variados sobre dupla hélice de DNA.

Mapeamento fino

Mapeamento fino

Barras de histograma coloridas formando duas curvas de distribuição normal para análise de mapeamento fino genômico.

Camundongo

Camundongo

Perfil estilizado de um camundongo, um modelo de pesquisa comum, mostrando a cabeça, os olhos, as orelhas, os bigodes e a cauda.

eQTL

eQTL

Gráfico de dois eixos com pontos dispersos formando dois agrupamentos de eQTL ao longo de uma linha de tendência diagonal.

Microscopia celular

Microscopia celular

Um microscópio para obtenção de imagens de células com uma base plana, uma coluna vertical, um braço inclinado e uma lente giratória.

Conformação da cromatina

Conformação da cromatina

O DNA envolto em proteínas histonas em formato de barril, enzimas e um anticorpo representam os estados da cromatina.

Arranjos 3D da cromatina

Arranjos 3D da cromatina

Domínios de cromatina e as interações de sua conformação 3D no núcleo da célula eucariótica.

Cultura de tecidos

Cultura de tecidos

Um frasco utilizado em ensaios de cultura de tecidos colocado horizontalmente com uma camada de meio de cultura.

Clínica

Clínica

Estetoscópio que simboliza parcerias na pesquisa, com tubo em forma de Y que une as peças dos ouvidos à do peito.

GWAS

Gráfico de dispersão de variantes genéticas em relação à posição genômica para GWAS, com picos em forma de "Manhattan".

Os estudos de associação genômica ampla (em inglês, Genome-Wide Association Studies - GWAS) nos permitem identificar variantes genéticas associadas a características ou doenças específicas, comparando os genomas de grandes populações. Esta técnica tem sido fundamental para desvendar a base genética de doenças complexas e compreender o papel das variações genéticas na saúde humana. No Sobreira Lab, utilizamos o GWAS como ponto de partida e, em seguida, empregamos protocolos para priorizar genes e regiões de interesse. Esses candidatos priorizados são então submetidos à análise funcional, permitindo-nos obter mais informações sobre seus papéis e mecanismos no desenvolvimento e progressão da doença.

Variante Genética

Variantes genéticas, particularmente polimorfismos de nucleotídeo único (em inglês, Single Nucleotide Polymorphisms - SNPs), são alterações no DNA que podem afetar a expressão gênica. Algumas das variantes genéticas mais críticas ocorrem em regiões reguladoras do genoma, que controlam quando e como os genes são ativados ou desativados. No Sobreira Lab realizamos extensas análises de variantes genéticas para desvendar suas possíveis associações com diversas características fenotípicas e doenças, fornecendo informações valiosas sobre a arquitetura genética subjacente. No entanto, nossa pesquisa vai além da mera identificação e associação. Investigamos o impacto funcional dessas variantes genéticas, com o objetivo de aprofundar nossa compreensão de suas contribuições para o desenvolvimento de doenças complexas, incluindo obesidade, distúrbios neurológicos, câncer e diabetes tipo 2.

Representação de variantes genéticas usando círculos de tamanhos variados sobre dupla hélice de DNA.

Dados de expressão

Gráfico de dois eixos com pontos dispersos formando três agrupamentos, representando análise de expressão gênica.

O Sobreira Lab emprega técnicas de ponta para análise abrangente de padrões de expressão gênica. Ao estudar o transcriptoma, identificamos genes expressos diferencialmente e desvendamos seus papéis críticos em processos biológicos específicos. Essa abordagem nos ajuda a descobrir novos biomarcadores e vias associadas a doenças, avançando nossa compreensão da regulação gênica em sistemas biológicos complexos. Utilizamos sequenciamento de RNA (em inglês, RNA sequencing - RNA-seq) e sequenciamento de RNA de célula única (em inglês, single-cell RNA sequencing - scRNA-seq) para explorar a expressão gênica em resoluções de macro e microescala. O RNA-seq nos permite analisar padrões de expressão gênica em amostras inteiras de tecido, identificando genes expressos diferencialmente em condições distintas ou estados de doença. Com scRNA-seq, estudamos os perfis de expressão gênica no nível da célula individual, fornecendo resolução inigualável para detectar populações de células raras e heterogeneidade celular.

Conformação da cromatina

No Sobreira Lab, nossa pesquisa se concentra na realização de investigações abrangentes sobre o estado da cromatina, que contemplam a organização e acessibilidade do DNA dentro do núcleo celular. Para conseguir isso, empregamos técnicas avançadas de perfil de cromatina, como ChIP-seq, Cut and Run, Cut and Tag e ATAC-seq. Esses métodos poderosos nos permitem obter informações valiosas sobre a intrincada paisagem da cromatina, permitindo-nos identificar regiões específicas que desempenham papéis significativos na regulação de genes e processos celulares essenciais. Ao desvendar as complexidades do estado da cromatina, aprofundamos nossa compreensão de como o empacotamento do DNA influencia a expressão gênica e contribui para um entendimento mais amplo da função celular e dos mecanismos da doença.

O DNA envolto em proteínas histonas em formato de barril, enzimas e um anticorpo representam os estados da cromatina.

Edição do genoma

Complexo CRISPR-Cas9 usado em edição genômica. Uma proteína Cas9 em formato de nuvem envolve o RNA CRISPR e o DNA guia.

No campo da edição do genoma, o Sobreira Lab utiliza o poder da tecnologia CRISPR-Cas9. Essa técnica inovadora revolucionou o campo da engenharia genética, permitindo modificações precisas em regiões específicas do genoma. Com CRISPR-Cas9, o nocaute de gene direcionado, a inserção de gene ou a edição de gene podem ser alcançados com precisão e eficiência sem precedentes. A versatilidade e a precisão do CRISPR-Cas9 abriram novos caminhos para a pesquisa e têm um enorme potencial para aplicações terapêuticas. No Sobreira Lab, aproveitamos essa tecnologia transformadora para avançar nossa compreensão dos mecanismos genéticos, desenvolver modelos inovadores de doenças e abrir caminho para futuras intervenções terapêuticas.

Arranjos 3D da cromatina

Para desvendar a intrincada organização tridimensional do genoma, empregamos técnicas avançadas, como análise de conformação de cromatina 3D, incluindo Hi-C seq e 4C-seq. Essas metodologias de ponta permitem aprofundar as interações físicas entre regiões genômicas, esclarecendo a organização espacial e as relações funcionais entre genes e elementos regulatórios. Nossas investigações sobre a conformação 3D da cromatina fornecem uma compreensão mais profunda de como a organização espacial do genoma influencia a expressão gênica e a função celular, abrindo caminho para avanços no campo da genômica e suas implicações para o risco de doenças humanas.

Domínios de cromatina e as interações de sua conformação 3D no núcleo da célula eucariótica.

Ensaios repórteres

Quatro construções genéticas circulares para ensaios repórteres com segmentos destacados em diferentes cores.

No Sobreira Lab, os ensaios repórteres desempenham um papel fundamental em nossas investigações, fornecendo-nos ferramentas essenciais para explorar o significado funcional de variações genéticas e elementos regulatórios. Esses ensaios nos permitem investigar a atividade de promotores, intensificadores e outras regiões reguladoras, introduzindo sequências de DNA específicas em construções de repórteres. O Sobreira Lab utiliza a poderosa combinação de ensaios Luciferase e ensaios repórteres de paralelo em massa (em inglês, Massively Parallel Reporter Assays - MPRA) para obter informações abrangentes sobre as consequências funcionais de variações genéticas e elementos regulatórios. Essas técnicas servem como ferramentas indispensáveis para entender o impacto regulatório da variação genômica.

Camundongo

Além de estudar a genética humana, também realizamos experimentos com camundongos para explorar a função dos genes e os mecanismos das doenças. Ao utilizar camundongos geneticamente modificados, podemos investigar os efeitos de alterações genéticas específicas em vários processos fisiológicos e fenótipos de doenças.

Perfil estilizado de um camundongo, um modelo de pesquisa comum, mostrando a cabeça, os olhos, as orelhas, os bigodes e a cauda.

Cultura de Tecidos

Um frasco utilizado em ensaios de cultura de tecidos colocado horizontalmente com uma camada de meio de cultura.

Através da cultura de tecidos, ganhamos a capacidade de observar e analisar de perto o comportamento celular, conduzir experimentos e realizar uma ampla gama de ensaios que nos permitem mergulhar em fenômenos biológicos específicos. O Sobreira Lab aproveita o tremendo potencial das células-tronco pluripotentes induzidas (em inglês, Induced Pluripotent Stem Cells - iPSCs) de humanos e sua notável capacidade de se diferenciar em vários tipos de células especializadas. Ao utilizar iPSCs, podemos manipular seu destino e orientar sua diferenciação em linhagens específicas, como neurônios, adipócitos e cardiomiócitos. Esta abordagem oferece uma oportunidade única para estudar e comparar as características, funções e respostas de diferentes linhagens celulares derivadas de vários doadores, lançando luz sobre os processos fundamentais de desenvolvimento celular, regeneração de tecidos e patogênese da doença.

Fenotipagem celular

A fenotipagem celular é outra técnica essencial que utilizamos, que envolve caracterizar e classificar células com base em suas propriedades e marcadores específicos. Por meio da fenotipagem celular, obtemos informações sobre tipos de células, estados celulares e heterogeneidade celular, contribuindo para uma compreensão abrangente de sistemas biológicos complexos. Esta informação nos ajuda a desvendar as complexidades da função celular, desenvolvimento e progressão da doença.

Representação gráfica da célula eucariótica e sua linhagem/ancestralidade para a fenotipagem celular.

Microscopia celular

Um microscópio para obtenção de imagens de células com uma base plana, uma coluna vertical, um braço inclinado e uma lente giratória.

A microscopia celular é uma ferramenta poderosa que empregamos para visualizar estruturas, processos e interações celulares. Usando técnicas avançadas de microscopia, podemos capturar imagens de alta resolução de células e seus componentes, permitindo-nos analisar sua morfologia, localização subcelular e comportamento dinâmico. A visualização celular nos permite observar processos celulares em tempo real e fornece evidências visuais valiosas para apoiar nossas descobertas de pesquisa.

Mapeamento fino

O mapeamento fino é uma técnica que utilizamos para restringir as regiões genômicas associadas a características ou doenças específicas. Ao analisar as variantes genéticas e suas relações com os resultados fenotípicos, podemos identificar regiões de interesse dentro do genoma que podem estar envolvidas na suscetibilidade a doenças ou funções biológicas importantes. O mapeamento fino nos ajuda a refinar nossa compreensão da arquitetura genética subjacente a características complexas, abrindo caminho para investigações direcionadas e possíveis intervenções terapêuticas.

Barras de histograma coloridas formando duas curvas de distribuição normal para análise de mapeamento fino genômico.

eQTL

Gráfico de dois eixos com pontos dispersos formando dois agrupamentos de eQTL ao longo de uma linha de tendência diagonal.

A análise de loci de traços quantitativos de expressão (em inglês, Expression Quantitative Trait Loci - eQTL), é uma técnica que empregamos para explorar a relação entre variantes genéticas e níveis de expressão gênica. Ao estudar essa associação, obtemos informações sobre como as diferenças genéticas influenciam a regulação da expressão gênica. Essa técnica nos ajuda a descobrir possíveis vínculos causais entre variantes genéticas e características ou doenças fenotípicas específicas, contribuindo para nossa compreensão dos mecanismos moleculares subjacentes a características complexas.

Clínica

O Sobreira Lab estabeleceu colaborações frutíferas com médicos para preencher a lacuna entre a pesquisa científica e a prática clínica. Ao fazer tal parceria, o laboratório visa aprimorar a compreensão das doenças, desenvolver ferramentas de diagnóstico inovadoras e melhorar o atendimento ao paciente. Por meio dessa colaboração, o Sobreira Lab aproveita a experiência e as percepções clínicas, ao mesmo tempo em que fornece conhecimento científico valioso e resultados de pesquisas para informar a tomada de decisões e promover tratamentos médicos. Juntos, o Sobreira Lab e seus parceiros clínicos trabalham em sinergia para conduzir as descobertas científicas da bancada do laboratório até o leito do paciente, contribuindo para a melhoria dos resultados da saúde.

Estetoscópio que simboliza parcerias na pesquisa, com tubo em forma de Y que une as peças dos ouvidos à do peito.

As imagens do Sobreira Lab são projetadas para combinar com nossos objetivos e identidade. Crédito é apreciado, venda direta não é permitida.

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