A Trypanosoma cruzi zinc finger protein that is implicated in the control of epimastigote-specific gene expression and metacyclogenesis
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Uma proteína de dedo de zinco do Trypanosoma cruzi que está implicada no controle da expressão gênica específica de epimastigotas e na metaciclogênese
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Resumo
O Trypanosoma cruzi possui três estágios de desenvolvimento bioquímica e morfologicamente distintos, programados para responder rapidamente às mudanças ambientais que o parasita enfrenta durante seu ciclo de vida. Ao contrário de outros eucariotos, os genomas dos tripanossomatídeos contêm genes codificadores de proteínas que são transcritos em pré-mRNAs policistrônicos e têm sua expressão controlada por mecanismos pós-transcricionais. Análises do transcriptoma comparando três estágios do ciclo de vida do T. cruzi revelaram alterações na expressão gênica que refletem a adaptação do parasita a diferentes ambientes. Vários genes que codificam proteínas de ligação ao RNA (RBPs), conhecidas por atuarem como fatores regulatórios pós-transcricionais essenciais, também apresentaram expressão diferencial. Caracterizamos uma RBP do T. cruzi , denominada TcZH3H12, que contém um domínio de dedo de zinco e apresenta expressão aumentada em epimastigotas em comparação com tripomastigotas e amastigotas. Epimastigotas com deleção do gene TcZC3H12 (KO) apresentaram taxas de crescimento reduzidas e maior capacidade de diferenciação em tripomastigotas metacíclicos. Análises do transcriptoma comparando o tipo selvagem e os mutantes TcZC3H12 revelaram uma expressão dependente de TcZC3H12 de genes específicos de epimastigotas, como genes que codificam transportadores de aminoácidos e proteínas associadas à diferenciação (PADs). Ensaios de imunoprecipitação de RNA mostraram que transcritos da família PAD interagem com TcZC3H12. Em conjunto, esses achados sugerem que TcZC3H12 regula positivamente a expressão de genes envolvidos na proliferação de epimastigotas e também atua como um regulador negativo da metaciclogênese.
Abstract
Trypanosoma cruzi has three biochemically and morphologically distinct developmental stages that are programmed to rapidly respond to environmental changes the parasite faces during its life cycle. Unlike other eukaryotes, Trypanosomatid genomes contain protein coding genes that are transcribed into polycistronic pre-mRNAs and have their expression controlled by post-transcriptional mechanisms. Transcriptome analyses comparing three stages of the T. cruzi life cycle revealed changes in gene expression that reflect the parasite adaptation to distinct environments. Several genes encoding RNA binding proteins (RBPs), known to act as key post-transcriptional regulatory factors, were also differentially expressed. We characterized one T. cruzi RBP, named TcZH3H12, which contains a zinc finger domain and is up-regulated in epimastigotes compared to trypomastigotes and amastigotes. TcZC3H12 knockout (KO) epimastigotes showed decreased growth rates and increased capacity to differentiate into metacyclic trypomastigotes. Transcriptome analyses comparing wild type and TcZC3H12 KOs revealed a TcZC3H12-dependent expression of epimastigote-specific genes such as genes encoding amino acid transporters and proteins associated with differentiation (PADs). RNA immunoprecipitation assays showed that transcripts from the PAD family interact with TcZC3H12. Taken together, these findings suggest that TcZC3H12 positively regulates the expression of genes involved in epimastigote proliferation and also acts as a negative regulator of metacyclogenesis.
Assunto
Trypanosoma cruzi, Proteínas de ligação a RNA, Transcriptoma, Diferenciação celular, Regulação da expressão gênica
Palavras-chave
Parasite differentiation, Post-transcriptional control, RNA binding proteins, Transcriptome analyses, Trypanosoma cruzi
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https://www.cambridge.org/core/journals/parasitology/article/trypanosoma-cruzi-zinc-finger-protein-that-is-implicated-in-the-control-of-epimastigotespecific-gene-expression-and-metacyclogenesis/0EC75B2FE5EB6262A13FBD2DC8346592