Importance of Angomonas deanei KAP4 for kDNA arrangement, cell division and maintenance of the host-bacterium relationship

dc.creatorCamila Silva Gonçalves
dc.creatorCarolina Moura Costa Catta-Preta
dc.creatorBruno Repolês
dc.creatorJeremy Charles Mottram
dc.creatorWanderley De Souza
dc.creatorCarlos Renato Machado
dc.creatorMaria Cristina Machado Motta
dc.date.accessioned2026-03-06T20:49:50Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractAngomonas deanei coevolves in a mutualistic relationship with a symbiotic bacterium that divides in synchronicity with other host cell structures. Trypanosomatid mitochondrial DNA is contained in the kinetoplast and is composed of thousands of interlocked DNA circles (kDNA). The arrangement of kDNA is related to the presence of histone-like proteins, known as KAPs (kinetoplast-associated proteins), that neutralize the negatively charged kDNA, thereby affecting the activity of mitochondrial enzymes involved in replication, transcription and repair. In this study, CRISPR-Cas9 was used to delete both alleles of the A. deanei KAP4 gene. Gene-deficient mutants exhibited high compaction of the kDNA network and displayed atypical phenotypes, such as the appearance of a filamentous symbionts, cells containing two nuclei and one kinetoplast, and division blocks. Treatment with cisplatin and UV showed that Δkap4 null mutants were not more sensitive to DNA damage and repair than wild-type cells. Notably, lesions caused by these genotoxic agents in the mitochondrial DNA could be repaired, suggesting that the kDNA in the kinetoplast of trypanosomatids has unique repair mechanisms. Taken together, our data indicate that although KAP4 is not an essential protein, it plays important roles in kDNA arrangement and replication, as well as in the maintenance of symbiosis.
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.1038/s41598-021-88685-8
dc.identifier.issn2045-2322
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/2026
dc.languageInglêspt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.relation.ispartofScientific Reports
dc.rightsAcesso aberto
dc.subjectTrypanosomatina
dc.subjectDNA de Cinetoplasto
dc.subjectDNA Mitocondrial
dc.subject.otherParasite biology
dc.subject.otherParasite genetics
dc.titleImportance of Angomonas deanei KAP4 for kDNA arrangement, cell division and maintenance of the host-bacterium relationship
dc.title.alternativeImportância da KAP4 de Angomonas deanei para o arranjo do kDNA, divisão celular e manutenção da relação hospedeiro-bactéria
dc.typeArtigo de periódico
local.citation.epage19
local.citation.spage1
local.citation.volume11
local.description.resumoAngomonas deanei coevolui em uma relação mutualística com uma bactéria simbiótica que se divide em sincronia com outras estruturas da célula hospedeira. O DNA mitocondrial dos tripanossomatídeos está contido no cinetoplasto e é composto por milhares de círculos de DNA interligados (kDNA). O arranjo do kDNA está relacionado à presença de proteínas semelhantes a histonas, conhecidas como KAPs (proteínas associadas ao cinetoplasto), que neutralizam o kDNA carregado negativamente, afetando assim a atividade de enzimas mitocondriais envolvidas na replicação, transcrição e reparo. Neste estudo, a técnica CRISPR-Cas9 foi utilizada para deletar ambos os alelos do gene KAP4 de A. deanei . Os mutantes deficientes em genes exibiram alta compactação da rede de kDNA e apresentaram fenótipos atípicos, como o aparecimento de simbiontes filamentosos, células contendo dois núcleos e um cinetoplasto, e bloqueios na divisão celular. O tratamento com cisplatina e UV mostrou que os mutantes nulos Δ kap4 não eram mais sensíveis a danos e reparo do DNA do que as células do tipo selvagem. Notavelmente, as lesões causadas por esses agentes genotóxicos no DNA mitocondrial puderam ser reparadas, sugerindo que o kDNA no cinetoplasto dos tripanossomatídeos possui mecanismos de reparo únicos. Em conjunto, nossos dados indicam que, embora KAP4 não seja uma proteína essencial, ela desempenha papéis importantes no arranjo e replicação do kDNA, bem como na manutenção da simbiose.
local.publisher.country[PENDENTE_COMPLETUDE_DSPACE]
local.publisher.departmentICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA
local.publisher.initialsUFMG
local.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
local.url.externahttps://www.nature.com/articles/s41598-021-88685-8

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