Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/41641
Type: Dissertação
Title: Caracterização molecular e bioquímica de Leishmania (Sauroleishmania) tarentolae: uma espécie não-patogênica
Authors: Felipe Fideles Duarte Andrade
First Advisor: Ana Paula Salles Moura Fernandes
First Co-advisor: Juliano Simões de Toledo
First Referee: Rafael Ramiro Assis
Second Referee: Silvane Maria Fonseca Murta
Abstract: Leishmania tarentolae é uma espécie incapaz de causar doença, mesmo em indivíduos severamente imunocomprometidos. Esta espécie infecta répteis e representa um importante modelo para estudo da biologia do gênero Leishmania, uma vez que compartilha ancestral comum com as espécies patogênicas. L. tarentolae possui alto potencial biotecnológico e tem sido utilizada na produção de proteínas recombinantes e vacinas. Contudo, diversos aspectos de sua biologia são desconhecidos, como a presença de LPG, atividade de proteases, sensibilidade ao complemento e se formas metacíclicas são formadas. Assim, o objetivo do presente estudo foi caracterizar aspectos da biologia de L. tarentolae, utilizando metodologias moleculares e bioquímicas. Para tal, foram utilizadas a cepa LV-414 de L. tarentolae, L. amazonensis PH8, L. major Friedlin e L. braziliensis M2904. A ocorrência de metaciclogênese em L. tarentolae foi avaliada comparando promastigotas em fase logarítmica e em fase estacionária por citometria de fluxo e avaliação de alterações na composição de carboidratos de membrana por aglutinação com lectinas. Pequena quantidade de células pequenas pôde ser identificada e se manteve constante ao longo do cultivo. As lectinas de Concanavalia ensiformis e Triticum vulgaris induziram a mesma porcentagem de aglutinação de promastigotas logarítmicas e estacionárias. A presença de LPG nestes parasitos foi analisada em extrato protéico total e extrato purificado por western blotting utilizando os anticorpos CA7AE e WIC 79.3. Nenhuma reatividade dos anticorpos ao extrato purificado foi visualizada, mas uma banda entre 100-130 kDa foi percebida no extrato protéico total. O desaparecimento das bandas, após o tratamento com proteinase K confirmou a interação de proteínas glicosiladas com o anticorpo CA7AE. O perfil de proteases intracelulares e secretadas de L. tarentolae foi analisado por ensaio de zimografia. Nenhuma protease foi detectada nesta espécie nas condições testadas, em oposição à L. amazonensis, que apresentou atividade proteolítica no extrato protéico e no sobrenadante da cultura. A susceptibilidade de L. tarentolae ao sistema complemento humano foi avaliada em comparação à L. infantum. L. tarentolae foi altamente susceptível ao complemento, nas fases logarítmica e estacionária. O perfil metabólico de L. tarentolae na fase estacionária foi analisado por GC-MS, diferindo nitidamente do perfil das espécies patogênicas, exibindo menor abundância e/ou a ausência de diversos metabólitos relacionados às vias de biossíntese de purinas, pirimidinas, via das pentoses-fosfato, glicólise e ciclo dos ácidos tricarboxílicos. Esse estudo permitiu caracterizar vários aspectos da biologia e do metabolismo de L. tarentolae para melhor utilização como modelo para estudos de genômica funcional, identificação de fatores de virulência, desenvolvimento de vacinas e de novos alvos terapêuticos.
Abstract: Leishmania tarentolae is a species incapable of causing disease, even in severely immunocompromised individuals. This species infects reptiles and represents an important model for studying the biology of the genus Leishmania, since it shares a common ancestor with the pathogenic species. L. tarentolae has high biotechnological potential and has been widely used in the production of recombinant proteins and vaccines. Though several aspects regarding its own biology are unknown, including the presence of LPG, protease activity, sensitivity to complement and whether metacyclic forms are formed. Thus, the aim of the present study was to characterize biological aspects of L. tarentolae, using molecular and biochemical methodologies. The strains used in this study were L. tarentolae LV-414, L. amazonensis PH8, L. major Friedlin and L. braziliensis M2904. Metacyclogenesis in L. tarentolae was evaluated by comparing promastigotes in logarithmic and stationary phase by flow cytometry and by assessing the occurrence of changes in the composition of membrane carbohydrates by agglutination with lectins. Only a little percentage of small cells could be identified and their amount remained constant throughout the culture. The lectins from Concanavalia ensiformis and Triticum vulgaris induced same percentage of agglutination of logarithmic and stationary promastigotes. The presence of LPG in these parasites was evaluated using total protein extract and purified extract by western blotting using CA7AE and WIC 79.3 monoclonal antibodies. No antibody reactivity against purified extract was visualized, yet a band between 100-130 kDa was detected in the total protein extract. Disappearance of the bands after treatment with proteinase K confirmed the interaction of glycosylated proteins with CA7AE antibody. The profile of intracellular and secreted protease of L. tarentolae was analyzed by zymography assay. No proteases were detected in this species under the tested conditions, as opposed to L. amazonensis, which showed proteolytic activity both in the protein extract and culture supernatant. The sensitivity of L. tarentolae to the human complement system was evaluated in comparison to L. infantum. L. tarentolae was highly susceptible to complement in logarithmic and stationary phases of growth. The metabolic profile of L. tarentolae in the stationary phase was analyzed by GC-M and marked differences were seen among the profile of metabolites of the non-pathogenic and the pathogenic species, exhibiting lower abundance and/or absence of several metabolites related to the biosynthesis pathways of purines, pyrimidines, pentoses-phosphate pathway, glycolysis and the tricarboxylic acid cycle. This study contributed to the characterization of several aspects of the biology and metabolism of L. tarentolae, improving the application of these parasites as a model for studies of functional genomics, identification of virulence factors, development of vaccines and therapeutic targets.
Subject: Genética
Leishmania
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA GERAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Genética
Rights: Acesso Restrito
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/41641
Issue Date: 27-Jul-2017
metadata.dc.description.embargo: 27-Jul-2018
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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