The heterologous expression of Escherichia coli MutT enzyme is involved in the protection against oxidative stress in Leishmania braziliensis
| dc.creator | Laila de Carvalho Andrade | |
| dc.creator | Ana Maria Murta Santi | |
| dc.creator | Ceres Luciana Alves | |
| dc.creator | Wesley Roger Rodrigues Ferreira | |
| dc.creator | Antônio Vinícius de Assis | |
| dc.creator | Edward Oliveira | |
| dc.creator | Carlos Renato Machado | |
| dc.date.accessioned | 2026-03-06T19:35:05Z | |
| dc.date.issued | 2020 | |
| dc.description.abstract | BACKGROUND: Oxidative stress is responsible for generating DNA lesions and the 8-oxoguanine (8-oxoG) is the most commonly lesion found in DNA damage. When this base is incorporated during DNA replication, it could generate double-strand DNA breaks and cellular death. MutT enzyme hydrolyzes the 8-oxoG from the nucleotide pool, preventing its incorporation during DNA replication. OBJECTIVES: To investigate the importance of 8-oxoG in Leishmania infantum and L. braziliensis, in this study we analysed the impact of heterologous expression of Escherichia coli MutT (EcMutT) enzyme in drug-resistance phenotype and defense against oxidative stress. METHODS: Comparative analysis of L. braziliensis and L. infantum H2O2 tolerance and cell cycle profile were performed. Lines of L. braziliensis and L. infantum expressing EcMutT were generated and evaluated using susceptibility tests to H2O2 and SbIII, cell cycle analysis, γH2A western blotting, and BrdU native detection assay. FINDINGS: Comparative analysis of tolerance to oxidative stress generated by H2O2 showed that L. infantum is more tolerant to exogenous H2O2 than L. braziliensis. In addition, cell cycle analysis showed that L. infantum, after treatment with H2O2, remains in G1 phase, returning to its normal growth rate after 72 h. In contrast, after treatment with H2O2, L. braziliensis parasites continue to move to the next stages of the cell cycle. Expression of the E. coli MutT gene in L. braziliensis and L. infantum does not interfere in parasite growth or in susceptibility to SbIII. Interestingly, we observed that L. braziliensis EcMutT-expressing clones were more tolerant to H2O2 treatment, presented lower activation of γH2A, a biomarker of genotoxic stress, and lower replication stress than its parental non-transfected parasites. In contrast, the EcMutT is not involved in protection against oxidative stress generated by H2O2 in L. infantum. MAIN CONCLUSIONS: Our results showed that 8-oxoG clearance in L. braziliensis is important to avoid misincorporation during DNA replication after oxidative stress generated by H2O2. | |
| dc.identifier.doi | http://dx.doi.org/10.1590/0074-02760190469 | |
| dc.identifier.issn | 1678-8060 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/1843/2020 | |
| dc.language | Inglês | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | |
| dc.relation.ispartof | Memórias do Instituto Oswaldo Cruz | |
| dc.rights | Acesso aberto | |
| dc.subject | Leishmania infantum | |
| dc.subject | Leishmania braziliensis | |
| dc.subject | Estresse Oxidativo | |
| dc.subject | Reparo do DNA | |
| dc.subject.other | Leishmania braziliensis | |
| dc.subject.other | Leishmania infantum | |
| dc.subject.other | MutT | |
| dc.subject.other | DNA repair | |
| dc.subject.other | 8-oxoG | |
| dc.subject.other | Oxidative stress | |
| dc.title | The heterologous expression of Escherichia coli MutT enzyme is involved in the protection against oxidative stress in Leishmania braziliensis | |
| dc.title.alternative | A expressão heteróloga da enzima MutT de Escherichia coli está envolvida na proteção contra o estresse oxidativo em Leishmania braziliensis | |
| dc.type | Artigo de periódico | |
| local.citation.epage | 12 | |
| local.citation.spage | 1 | |
| local.citation.volume | 115 | |
| local.description.resumo | CONTEXTO: O estresse oxidativo é responsável pela geração de lesões no DNA, sendo a 8-oxoguanina (8-oxoG) a lesão mais comumente encontrada em danos ao DNA. Quando essa base é incorporada durante a replicação do DNA, pode gerar quebras de fita dupla e morte celular. A enzima MutT hidrolisa a 8-oxoG do pool de nucleotídeos, impedindo sua incorporação durante a replicação do DNA. OBJETIVOS: Para investigar a importância do 8-oxoG em Leishmania infantum e L. braziliensis , neste estudo analisamos o impacto da expressão heteróloga da enzima MutT de Escherichia coli (EcMutT) no fenótipo de resistência a medicamentos e na defesa contra o estresse oxidativo. MÉTODOS: Foi realizada uma análise comparativa da tolerância ao H₂O₂ e do perfil do ciclo celular de L. braziliensis e L. infantum . Linhagens de L. braziliensis e L. infantum expressando EcMutT foram geradas e avaliadas por meio de testes de suscetibilidade a H₂O₂ e Sb( III ) , análise do ciclo celular, Western blotting de γH2A e ensaio de detecção nativa de BrdU. RESULTADOS: A análise comparativa da tolerância ao estresse oxidativo gerado por H₂O₂ mostrou que L. infantum é mais tolerante ao H₂O₂ exógeno do que L. braziliensis. Além disso, a análise do ciclo celular mostrou que L. infantum , após tratamento com H₂O₂ , permanece na fase G1 , retornando à sua taxa de crescimento normal após 72 h. Em contraste, após tratamento com H₂O₂ , os parasitas de L. braziliensis continuam a progredir para as próximas fases do ciclo celular. A expressão do gene MutT de E. coli em L. braziliensis e L. infantum não interfere no crescimento do parasita nem na susceptibilidade ao Sb ( III) . Curiosamente, observamos que clones de L. braziliensis expressando EcMutT foram mais tolerantes ao tratamento com H₂O₂ , apresentaram menor ativação de γH2A, um biomarcador de estresse genotóxico, e menor estresse replicativo do que seus parasitas parentais não transfectados. Em contrapartida, o EcMutT não está envolvido na proteção contra o estresse oxidativo gerado por H₂O₂ em L. infantum . PRINCIPAIS CONCLUSÕES: Nossos resultados mostraram que a eliminação do 8-oxoG em L. braziliensis é importante para evitar a incorporação incorreta durante a replicação do DNA após o estresse oxidativo gerado pelo H 2 O 2 . | |
| local.publisher.country | Brasil | |
| local.publisher.department | ICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA | |
| local.publisher.initials | UFMG | |
| local.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA | |
| local.url.externa | https://www.scielo.br/j/mioc/a/ynxxHryvxpz9m9SWQSL4F4t/?lang=en |
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