Composição do veneno de Loxosceles laeta peruana revelada por análise transcriptômica NGS e desenvolvimento da ferramenta computacional PepLess
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tese de doutorado
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Resumo
Acidentes envolvendo aranhas do gênero Loxosceles são responsáveis por emergências
médicas em vários países da América do Sul. A espécie Loxosceles laeta está presente
principalmente no Brasil e Peru, e é responsável por um número expressivo de acidentes
nestes países. Para otimizar a caracterização dos componentes do veneno de L. laeta e
revelar possíveis variações deste, fornecemos uma visão geral das toxinas presentes na
glândula de veneno de L. laeta peruana, usando uma biblioteca de cDNA sequenciada por
MiSeq (Illumina), e comparamos os dados obtidos com o transcriptoma baseado em
Expressed Sequence Tags (EST) de glândulas de veneno de L. laeta brasileira de
Fernandes-Pedrosa, 2008. A técnica de SPOT consiste na síntese de peptídeos em uma
membrana de celulose e é uma ferramenta simples e de baixo custo para aplicações
biotecnológicas e estudos de grande número de dados, como é o caso da análise
transcriptômica de L. laeta. Apesar disso, esta técnica torna-se exaustiva quando uma
grande quantidade de sequências com diferentes especificações é utilizada, devido ao
extenso tempo gasto para produção das membranas e a análises manuais dos
imunoensaios, além do gasto excessivo de materiais e reagentes. Por estes motivos,
desenvolveu-se a ferramenta PepLess, um sistema inovador capaz de selecionar e analisar
um grande número de sequências simultaneamente, permitindo uma redução considerável
na quantidade de membranas produzidas. Com este sistema, é possível a elaboração de
membranas com qualidade e especificidade e automaticamente analisar os resultados
obtidos nos imunoensaios. Desta forma, todas as técnicas que anteriormente seriam
realizadas de forma manual para a produção e utilização de membranas para SPOT
synthesis poderão ser automáticas, rápidas e fáceis, permitindo a geração de resultados
com melhor eficácia e qualidade e transformando esta técnica em uma poderosa
ferramenta para análises complexas. Para comprovar a eficiência e eficácia da ferramenta,
utilizou-se dois estudos de caso: A análise completa do transcriptoma de aranhas
Loxosceles laeta de origem peruana e a produção de membrana de SPOT com os
transcritos das principais serpentes do gênero Micrurus presentes na América do Sul.
Abstract
Accidents involving spiders of the Loxosceles genus are responsible for medical
emergencies in several countries in South America. The species Loxosceles laeta is
mainly found in Brazil and Peru, and it is responsible for an impressive number of
accidents in those countries. To further characterize the components of the L. laeta venom
and reveal possible variations in the particular Peruvian population, we provide an
overview of the toxins present in the Peruvian L. laeta venom gland, using a cDNA library
sequenced by the MiSeq sequencer (Illumina), and compared the data obtained with the
transcriptome based on Expressed Sequence Tags (EST) of venom glands of Brazilian L.
laeta from Fernandes-Pedrosa, 2008. The SPOT consists in the synthesis of a large
number of peptides on a cellulose membrane, and it is a simple and low-cost tool for
biotechnological applications and studies with large numbers of data, as is the case of the
transcriptomic analysis of Peruvian L. laeta. Nevertheless, this technique becomes
exhaustive when a large amount of sequences with different specifications is used, due to
the extensive time taken to produce membranes and manual analysis of immunoassays,
in addition to the excessive expenditure of materials and reagents. For these reasons, the
PepLess tool was developed. It is an innovative device capable of selecting and analyzing
a large number of sequences simultaneously, allowing a considerable reduction in the
amount of membranes produced. With this system, it is possible to elaborate membranes
with quality and specificity and automatically analyze the results obtained in the
immunoassays. In this way, all the techniques that would previously be performed
manually for the production and use of membranes for spot synthesis, can be automatic,
fast and easy, allowing the generation of results with better efficiency and quality and
transforming this technique into a powerful tool for complex analysis. To prove the
efficiency and effectiveness of the tool, two case studies were used: The complete
transcriptome analysis of Loxosceles laeta spiders of Peruvian origin and production of
SPOT membrane with transcripts of the main Micrurus snakes present in South America.
Assunto
Genética, Biologia computacional, Peptídeos, Aranhas, Serpentes
Palavras-chave
Peptideos, Spot synthesis, Bioinformatica, Loxosceles, Micrurus