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Tipo: Tese de Doutorado
Título: Caracterização do viroma de animais e plantas através da análise do padrão e sequência de pequenos RNAs produzidos pela resposta do hospedeiro
Autor(es): Eric Roberto Guimarães Rocha Aguiar
Primeiro Orientador: Joao Trindade Marques
Resumo: O monitoramento do conjunto de vírus, o viroma, presente em amostras biológicas é importante em estudos de biodiversidade e pode ter interesse para saúde humana e veterinária. O viroma de insetos vetores é de interesse especial para autoridades de saúde pública. A metagenômica a partir dos sequenciamentos em larga escala depequenos e longos RNAs são estratégias utilizadas para detecção de vírus, embora as vantagens e desvantagens de cada uma delas ainda não tenham sido analisadas. Além disso, a identificação de sequências virais por metagenômica é limitada por análises de similaridade que utilizam bancos de dados de sequências previamente caracterizadascomo referência. Neste projeto, foi desenvolvida uma estratégia para detecção de vírus a partir de bibliotecas de pequenos RNAs que utiliza não só a comparação de busca por similaridades contra bancos de dados, mas também um método que é independente de sequência. Este método utiliza o padrão de pequenos RNAs derivados de vírus egerados pela resposta do hospedeiro, tais como a via de RNA de interferência. Através da utilização desta estratégia nós identificamos 7 vírus, dos quais seis representam novas espécies, que compõem o viroma de populações de laboratório de moscas da fruta e dois insetos vetores, mosquitos e flebotomíneos. Nós ainda comparamosdiretamente o sequenciamento de pequenos e longos RNAs em amostras de mosquitos Aedes e observamos enriquecimento de sequências virais na fração de pequenos RNAs. Observamos também que o perfil de tamanho dos pequenos RNAs é uma assinatura única de cada vírus e pode ser utilizado para identificar sequências viraissem similaridade com sequências previamente depositadas nas bases de dados de referência. Além disso, observamos que o perfil de pequenos RNAs e assinaturas moleculares podem ser utilizadas para inferir tropismo viral nos ovários entre outros aspectos da biologia do vírus como a presença de inibidores para vias imunes. Nós também aplicamos a nossa estratégia para caracterização do viroma de mosquitos individuais coletados diretamente da natureza onde foi possível identificar 3 vírus, dois deles tendo sido identificados anteriormente nas populações de mosquitos de laboratório, Phasi Charoen-like vírus (PCLV) e Humaita-Tubiacanga vírus (HTV), e oterceiro, Mosquito caratinga vírus (MCV), representando uma nova espécie. Entretanto, enquanto o PCLV e HTV foram encontrados circulando nos mosquitos individuais em todas as estações, o MCV foi detectado somente no verão. A alta prevalência do PCLV e HTV sugere que estes vírus compõem o viroma residente dos mosquitos de campoenquanto o MCV seria um componente transiente. Com relação a aplicabilidade da nossa estratégia, nós mostramos que a detecção de vírus utilizando pequenos RNAs pode ser aplicada a animais vertebrados, embora não de forma tão eficiente como para plantas e insetos.
Abstract: Surveillance of pool of virus, Virome, present in environmental samples are important to biodiversity studies and can greatly help to human and veterinary health. The virome of vector insects have special interest to public health authorities. Metagenomic from largescale sequencing of small and long RNAs have been used to detect viruses, althoughadvantages and disadvantages of each one have not been analyzed. Furthermore, the identification of viral sequences is limited by similarity searches against reference databases. Here, we developed a strategy to detect virus from small RNA libraries that take advantage of not only sequence similarity searches against reference database butalso a sequence-independent strategy. This method relies on the production of virusderived small RNAs by the host response such as the RNA interference pathway. Using this strategy, we identify 7 viruses, from which six likely represents new species that compose the virome of laboratory populations of fruit flies and two insect vectors, mosquitoes and sandflies. In Aedes, we compared sequencing of small and long RNAs and reveal that viral sequences are enriched in the small RNA fraction. We also noted that the small RNA size profile was a unique signature of each virus and could be used to identify novel viral sequences without known relatives in reference databases.Furthermore, we show that the small RNA profile could be used to infer viral tropism for ovaries among other aspects of virus biology. Additionally, we applied this strategy to individual mosquitoes caught directly from field where we identified 3 viruses, which twoof them have been previously identified in Aedes aegypti laboratory populations, Phasi Charoen-like virus (PCLV) and Humaita-Tubiacanga virus (HTV), and the third, Mosquito caratinga virus (MCV), likely representing a new specie. However, while PCLV and HTV where found circulating in individual mosquitoes in all seasons, MCV was restricted tosummer. The high prevalence of PCLV and HTV suggests those viruses are component of resident virome of wild mosquitoes while MCV would be a transient component. Regarding the application of our strategy, we showed that virus detection utilizing small RNAs could be applied to vertebrate animals although not as efficiently as to plants and insects.
Assunto: Metagenômica
Virus
Bioinformática
Idioma: Português
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Instituição: UFMG
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-ADZQE8
Data do documento: 21-Set-2015
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