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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Embargado
Title: Avaliação da via autofágica no parasito Schistosoma mansoni: uma abordagem por bioinformática e microscopia
Alternate title (s): Uncovering autophagy pathway in S. mansoni: bioinformatic and morfological approaches
Author: Bastos, Julliane Almeida
First Advisor: Caldas, Lizandra Guidi Magalhães
First coorientator: Morais, Enyara Rezende
First member of the Committee: Caldas, Lizanda Guidi Magalhães
Second member of the Committee: Santos, Raquel Alves dos
Third member of the Committee: Barbosa, Aulus Estevão Anjos de Deus
Summary: O parasito Schistosoma mansoni é o causador da esquistossomose no Brasil. Atualmente o fármaco Praziquantel (PZQ) é o esquistossomicida de escolha utilizado no tratamento contra a enfermidade, e a busca de novos fármacos eficazes contra o parasito se faz necessária, diante dos relatos sobre a presença de linhagens menos sensíveis ao PZQ. Desta forma, a busca pela presença de componentes da via de autofagia pode ser utilizada afim de explorar o desenvolvimento de novos alvos moleculares contra essa parasitose, através da identificação de genes constituintes desta via nos bancos de dados gerados pelos estudos de genômica e transcriptômica do parasito. Apoiado a tais fatos, este trabalho objetivou o estudo dos aspectos moleculares e funcionais da via de autofagia em S. mansoni, por meio da caracterização da via autofágica durante o ciclo de vida do parasito, com a identificação in silico dos principais componentes envolvidos; e identificação de vacúolos autofágicos em casais de vermes adultos através de microscopia eletrônica de transmissão e microscopia de fluorescência após fome por privação de glicose. Para tal fim, realizou-se análise in silico (Blastp- Basic Local Alignment Search Tool – Protein), utilizando como “query” proteínas de autofagia de ortólogos contra o genoma de S. mansoni, resultando em 21 proteínas preditas. Destas, as proteínas SmLGG-1, SmUNC-51, SmVPS-34 e SmATG-9, apresentaram significativa identidade com as proteínas LGG-1, UNC-51, VPS-34 E ATG-9 de C. elegans, respectivamente. As quatro proteínas preditas de S. mansoni apresentam os resíduos essenciais para sua função evolutivamente conservados, em conformidade aos mesmos domínios dos ortólogos. Contruimos ainda, a árvore filogenética para estas quatro proteínas, comparando às proteínas ortólogas, corroborando com a árvore da vida. Para a avaliação dos casais de vermes adultos em condição de estresse nutricional, os vermes foram cultivados em meio de cultura suplementado com glicose em diferentes concentrações por até 72 horas, demostrando alterações sutis em sua viabilidade principalmente a 72 horas, e significativa alteração na ovoposição conforme diminuição das concentrações de glicose. Finalmente, após análise de microscopia eletrônica de transmissão e de fluorescência, foi observada a presença aumentada de vacúolos ácidos nas menores concentrações de glicose a 72 horas. Em conformidade, as metodologias utilizadas confirmam a existência da via, necessitando de maiores detalhes para melhor entendimento da biologia do parasito, sendo de crucial importância estudos futuros que complementem a descrição da via em S. mansoni.
Abstract: The parasite Schistosoma mansoni is the cause of schistosomiasis in Brazil. Currently the drug Praziquantel (PZQ) is the schistosomicide of choice used in the treatment of the disease, and the search for new effective drugs against the parasite is necessary, given the reports about the presence of lines less sensitive to PZQ. Thus, the search for the presence of components of the autophagy pathway can be used in order to explore the development of new molecular targets against this parasite, through the identification of genes constituent of this pathway in the databases generated by the genomic and transcriptome studies of the parasite. Based on these facts, this work aimed to study the molecular and functional aspects of the autophagy pathway in S. mansoni, through the characterization of the autophagic pathway during the life cycle of the parasite, with the in silico identification of the main components involved; and identification of autophagic vacuoles in couples of adult worms by transmission electron microscopy and fluorescence microscopy after starvation by glucose deprivation. For this purpose, in silico (Blastp- Basic Local Alignment Search Tool - Protein) was performed, using orthological autophagy proteins against the S. mansoni genome, resulting in 21 predicted proteins. Of these, the SmLGG-1, SmUNC-51, SmVPS-34 and SmATG-9 proteins showed significant identity with the LGG-1, UNC-51, VPS-34 and ATG-9 proteins of C. elegans, respectively. The four predicted proteins of S. mansoni present the essential residues for their function evolutionarily conserved, according to the same domains of orthologous. We also construct the phylogenetic tree for these four proteins, comparing them to orthologous proteins, corroborating with the tree of life. For the evaluation of adult worms in nutrient stress conditions, the worms were cultivated in culture medium supplemented with glucose at different concentrations for up to 72 hours, showing subtle changes in their viability, mainly at 72 hours, and a significant change in ovoposition according to decreased glucose concentrations. Finally, after transmission electron microscopy and fluorescence analysis, the presence of acid vacuoles in the lowest glucose concentrations was observed at 72 hous. Accordingly, the methodologies used confirm the existence of the pathway, requiring more details for a better understanding of the parasite biology, being of crucial importance future studies that complement the description of the pathway in S. mansoni.
Keywords: Doença negligenciada
Alvo molecular
Sinalização intracelular
Morte celular
Biotecnologia
Autofagia
Schistosoma mansoni
Esquistossomose tratamento farmacológico
Intracellular signaling
Cell death
Autophagy
Bioinformatics
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::PARASITOLOGIA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Biotecnologia
Quote: BASTOS, Julliane Almeida. Avaliação da via autofágica no parasito Schistosoma mansoni: uma abordagem por bioinformática e microscopia. 2019. 107 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Federal de Uberlândia, Patos de Minas, 2019. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.362
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.362
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/24652
Date of defense: 20-Feb-2019
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