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Caracterização molecular inicial do complexo Vault em Schistosoma mansoni.
(Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Reis, Eneida Virgínia; Cota, Renata Guerra de Sá
O sucesso da parasitemia por Schistosoma mansoni apresenta uma relação direta com a adaptação do parasito a diferentes ambientes e hospedeiros durante um ciclo biológico completo. Um dos mecanismos que estão envolvidos na adaptação do parasito é a expressão estágio específica de um conjunto de genes que são expressos de maneira coordenada, cujo controle pode ser tanto a nível transcricional como traducional. Um bom exemplo destes mecanismos de regulação da expressão gênica estágio-específico é a transição de cercária a esquistossômulo onde a diferenciação e as mudanças morfológicas e bioquímicas acontecem independente de síntese protéica. Vaults são ribonucleoproteínas com 13MDa, altamente conservadas entre eucariotos inferiores e superiores e compostas por um conjunto de três proteínas: Major Vault Protein (MVP), Vault (PolyADP-Ribose) Polymerase (VPARP) e Telomerase-associated Protein (TEP1), além de um pequeno RNA não traduzido. Em células de mamíferos, o papel biológico de Vaults está associado ao fenótipo de resistência a múltiplas drogas, ao transporte núcleo-citoplásmico e a vias de transdução de sinal. Até o momento a função exata deste complexo é desconhecida. A análise genômica comparada mostrou que organismos modelos como Caenorhabditis elegans e Drosophila melanogaster não possuem genes codificadores para os constituintes de Vaults, homólogos ao de mamíferos. Entretanto, estas mesmas análises mostraram a existência de genes relacionados à Vaults em S. mansoni. Estas observações levantaram várias questões, dentre elas o envolvimento de Vaults nos mecanismos de adaptação do parasito no hospedeiro mamífero. Desta forma, o objetivo geral desse trabalho foi realizar a caracterização molecular inicial dos constituintes de Vaults em S. mansoni. Através de ferramentas de bioinformática, os possíveis componentes protéicos de Vaults foram recuperados do banco de dados e utilizados na identificação, por homologia, de suas ortólogas em organismos superiores e inferiores, seguida pela análise dos dados recuperados. Os resultados sugerem que os componentes SmMVP e SmTEP-1 são conservados e que a SmVPARP e os vRNAs de S. mansoni permanecem por serem identificados. Os níveis de expressão dos componentes de Vaults foram quantificados utilizando PCR convencional e confirmados por qRTPCR utilizando RNA total de verme adulto, ovos, cercária e esquistossômulos mecanicamente transformados (EMT) com 3,5 horas, 1, 2, 3, 5 e 7 dias de cultivo in vitro. Os resultados sugerem uma expressão equivalente em todos os estágios evolutivos analisados. Para avaliar se os níveis equivalentes dos transcritos para a SmMVP iriam refletir nos níveis protéicos, foram realizados experimentos de western blot. Os resultados sugerem níveis equivalentes da MVP corroborando com os resultados da analise da expressão gênica ao nível da transcrição. Em conjunto, os resultados sugerem que o complexo Vault pode estar envolvido na regulação de processos celulares relacionados ao sucesso do parasitismo tanto durante a rota de peregrinação como na manutenção da infecção no hospedeiro mamífero.
Characterisation of major vault protein during the life cycle of the human parasite Schistosoma mansoni.
(2014) Reis, Eneida Virgínia; Pereira, Roberta Verciano; Gomes, Matheus de Souza; Passos, Liana Konovaloff Jannotti; Babá, Élio Hideo; Coelho, Paulo Marcos Zech; Mattos, Ana Carolina Alves de; Couto, Flávia Fernanda Búbula; Borges, William de Castro; Cota, Renata Guerra de Sá
Vaults are ribonucleoproteins (13MDa) highly conserved among lower and higher eukaryotes. Their association produces a complex composed of three proteins named Major Vault Protein (MVP), vault (PolyADP-ribose) polymerase (VPARP) and Telomerase-associated protein (TEP1), plus a small untranslated RNA. The exact function of this complex is unknown, although the biological role of vaults has been associated with multidrug resistance phenotypes and signal transduction pathways. Genomic analysis showed that model organisms, such as Caenorhabditis elegans and Drosophila melanogaster, do not possess genes encoding vaults. However, we have found that vault-related genes are present in the Schistosoma mansoni genome. These observations raised questions on the involvement of vaults in mechanisms of adaptation of the parasite in its mammalian host. Therefore, molecular characterisation of the putative Major Vault Protein performed using bioinformatics tools showed that this vault component is highly conserved in S. mansoni. The MVP expression level was quantified by qRT-PCR using total RNA from susceptible (LE) and resistant (LE-PZQ) adult worm lineages, cercariae and mechanically transformed schistosomula(MTS) cultured for 3.5, 24, 48 and 72h in vitro. Our results suggest a stage-specific expression in all developmental stages analysed. Western blotting has shown upregulation of SmMVP in the MTS-3.5, 72 h and resistant adult worms, and similar levels in all other stages. Furthermore, SmMVPwas found differentially expressed in adult males and females fromthe susceptible lineage. Further studies should clarify whether SmMVP is somehow linked to drug resistance in S. mansoni.