Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/55605
Type: Tese
Title: Caracterização funcional de fatores de virulência relacionados a N- glicosilação em Leishmania
Authors: Gabrielle Ariadine Bento
First Advisor: Daniella Castanheira Bartholomeu
First Co-advisor: Mariana Santos Cardoso
First Referee: Jacqueline Araújo Fiúza
Second Referee: Patrícia Flávia Quaresma
Third Referee: Paula Monalisa Nogueira
metadata.dc.contributor.referee4: Thiago de Castro Gomes
metadata.dc.contributor.referee5: Rubens Lima do Monte Neto
Maurício Roberto Viana Sant'Anna
Abstract: As leishmanioses apresentam um amplo espectro de manifestações clínicas que dependem da espécie de Leishmania causadora da doença e da resposta imune do hospedeiro. No entanto, a compreensão acerca das adaptações específicas das diferentes espécies de Leishmania, responsáveis pela virulência e tropismo dos parasitos, ainda é limitada. Vários estudos têm demonstrado que glicanos são importantes fatores que medeiam diversas interações Leishmania-hospedeiros, sendo, portanto, um interessante objeto de estudo para melhor compreensão da biologia do parasito. Análises de genômica comparativa entre as espécies de Leishmania, realizadas anteriormente em nosso grupo, revelaram que alguns genes envolvidos na biossíntese de glicanos estão ausentes em L. tarentolae, uma espécie não infecciosa para mamíferos. Análises de citometria de fluxo corroboraram esses achados in silico. Assim, o objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização funcional de dois genes associados ao processo de glicosilação em Leishmania. Dentre as espécies avaliadas na genômica comparativa, um gene foi selecionado por estar ausente apenas em L. tarentolae (LbrM2903_340062700), enquanto outro está ausente em L. braziliensis e L. tarentolae (LINF_120006700). Os níveis de expressão de mRNA desses genes foram quantificados por RT-qPCR em promastigotas e amastigotas axênicas e intracelulares de L. braziliensis, L. donovani, L. infantum e L. tarentolae. O gene LbrM2903_340062700 apresentou maior nível de expressão nas formas promastigotas de L. braziliensis e, como esperado, nenhuma expressão foi detectada em L. tarentolae. Para LINF_120006700, os resultados de expressão confirmaram a ausência do gene em L. braziliensis e L. tarentolae, e revelaram maiores níveis de expressão em formas amastigotas de espécies viscerotrópicas. Foram gerados mutantes de L. braziliensis pela deleção do gene LbrM2903_340062700, usando a técnica de edição de genomas CRISPR-Cas9, e o knock-in do gene LINF_120006700. A obtenção dos parasitos mutantes foi confirmada por PCR convencional e por RT-qPCR. Dados obtidos através de citometria de fluxo e eletroforese de carboidratos marcados por fluoróforos (FACE) sugerem um possível fenótipo associado a vias alternativas de transferência de manose para a superfície do parasito nos clones knockout. As análises da expressão de mRNA de outros genes relacionados à via de N-glicosilação em parasitos mutantes e selvagens reforçam esta hipótese. Espera-se que este trabalho possa contribuir para um melhor entendimento dos mecanismos de infecção de Leishmania e essas enzimas selecionadas possam ser bons candidatos a alvos terapêuticos.
Abstract: Leishmaniasis presents a wide range of clinical manifestations depending on the Leishmania species that causes the disease and the host immune response. However, the understanding of the species-specific adaptations responsible for parasite virulence and tropism is still limited. Several studies have shown that glycans are important factors that mediate several Leishmania-host interactions, being, therefore, an interesting object of study for a better understanding of the biology of the parasite. Comparative genomic analysis among Leishmania species, previously performed by our group, revealed that some genes involved in glycan biosynthesis are absent in L. tarentolae, a non-infective species for mammals. Flow cytometric analysis corroborated these in silico findings. Thus, the aim of this work was to carry out the functional characterization of two genes associated with the glycosylation process in Leishmania. Among the species evaluated in comparative genomics, one gene was selected for being absent only in L. tarentolae (LbrM2903_340062700), while another is absent in L. braziliensis and L. tarentolae (LINF_120006700). The mRNA expression levels of these genes were quantified by RT-qPCR in promastigotes and axenic and intracellular amastigotes of L. braziliensis, L. donovani, L. infantum and L. tarentolae. The gene LbrM2903_340062700 presented a higher expression level in the promastigotes in L. braziliensis and as expected, no expression was detected in L. tarentolae. For LINF_120006700, expression results confirmed the absence of the gene in L. braziliensis and L. tarentolae, revealed higher expression levels in amastigotes of the viscerotropic species. Mutants of L. braziliensis were generate by deleting the LbrM2903_340062700 gene, using CRISPR-Cas9 genome editing technique, and knock-in the LINF_120006700 gene. The mutant parasites were confirmed by conventional PCR and by RT-qPCR. Flow cytometry and fluorophore-labeled carbohydrate electrophoresis (FACE) assays suggest a possible phenotype associated with alternative pathways to transfer mannose residues to the parasite surface in knockout clones. Analyzes of mRNA expression of other genes related to the N-glycosylation in mutant and wild-type parasites reinforce this hypothesis. We hope that this work can contribute to a better understanding of the mechanisms of Leishmania infection and that these enzymes may be good candidates for therapeutic interventions.
Subject: Parasitologia
Leishmania
Glicosilação
Fatores de Virulência
Proteína 9 Associada à CRISPR
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE PARASITOLOGIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Parasitologia
Rights: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/55605
Issue Date: 13-Mar-2023
metadata.dc.description.embargo: 13-Mar-2025
Appears in Collections:Teses de Doutorado

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