PPBIOTEC - Programa de Pós-graduação em Biotecnologia

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    Análise proteômica comparativa de amostras de Trypanosoma cruzi pertencentes aos genótipos TcII e TcVI, isoladas de pacientes com doença de Chagas crônica.
    (2017) Inácio, Luciana de Jesus; Borges, William de Castro; Lana, Marta de; Oliveira, Maykon Tavares de; Borges, William de Castro; Palmisano, Giuseppe; Veloso, Vanja Maria
    O Trypanosoma cruzi é um parasito da ordem Kinetoplastida, agente etiológico da doença de Chagas (DCh), uma enfermidade de evolução crônica progressiva que afeta os sistemas cardiovascular, gastrointestinal e nervoso do hospedeiro humano. Esse protozoário é um parasito intracelular obrigatório que apresenta quatro estágios evolutivos: formas epimastigotas e tripomastigotas metacíclicas no sistema digestivo do inseto vetor; formas amastigotas (intracelulares) e tripomastigotas sanguíneas que parasitam o hospedeiro mamífero. A espécie está subdividida em seis genótipos distintos ou discret typing units (DTUs), nomeados TcI a TcVI, e TcBat. Vários estudos foram conduzidos visando correlacionar a variabilidade genética do T. cruzi com sua biologia e as manifestações clínicas da DCh, e a proteômica representa uma abordagem interessante para estudar mudanças globais na expressão de proteínas entre os diferentes genótipos. O objetivo deste trabalho foi caracterizar alguns parâmetros biológicos por meio de ensaios in vitro e realizar a análise proteômica quantitativa de amostras de T. cruzi pertencentes aos genótipos TcII e TcVI isoladas de pacientes com doença de Chagas crônica, provenientes do Vale do Jequitinhonha, MG. Para este fim, cada amostra de T. cruzi foi cultivada em meio LIT para determinação da curva de crescimento ao longo de 20 dias. A taxa de metaciclogênese foi avaliada em meio Grace. Células “Vero” foram infectadas com tripomastigotas obtidas da diferenciação em meio Grace para avaliar as taxas de infectividade e de multiplicação intracelular de cada amostra nos tempos de 24, 48 e 72 horas de cultivo. Os proteomas das três amostras de epimastigotas de T. cruzi (1107 – TcII, 229 e 2119 – TcVI; em fase exponencial) foram analisados por nano-UHPLC-MS/MS. Para identificação, quantificação label free e comparação das proteínas, foi utilizado o software PEAKS, versão 8, e a categorização das proteínas foi realizada pelo software Blas2GO versão 4.1. Os resultados obtidos revelaram diferenças significativas entre os genótipos TcII e TcVI. A amostra do genótipo TcII apresentou maior área sob a curva na análise do crescimento em meio LIT, enquanto as taxas de metaciclogênese, infectividade e desenvolvimento intracelular foram maiores nas amostras do grupo genético TcVI. A análise proteômica shotgun permitiu a identificação de 3833 proteínas, dentre as quais 212 exibiram expressão diferencial. Dessas proteínas, a maioria encontrava-se com a expressão aumentada nos isolados do genótipo TcVI. Este trabalho permitiu apontar diferenças biológicas e metabólicas importantes entre os isolados investigados e a identificação de possíveis assinaturas proteicas dos genótipos TcII e TcVI.
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    Genomics and walnut hull proteomics of Xanthomonas arboricola pv. juglandis 417 for the development of new disease control.
    (2021) Assis, Renata de Almeida Barbosa; Moreira, Leandro Marcio; Dandekar, Abhaya M.; Moreira, Leandro Marcio; Ferro, Jesus Aparecido; Souza, Robson Francisco de; Cruz, Izinara Rosse da; Borges, William de Castro
    Xanthomonas arboricola pv. juglandis 417 (Xaj417) is the causal agent of walnut bacterial blight, the most significant above-ground disease of walnuts (Juglans regia L.). Walnut producers have registered losses of up to 40% in local production annually. Disease management uses copper-based pesticides which induce pathogen resistance despite being harmful for the environment. Our aim was to evaluate the genome content of the pathogen, dissect the host-pathogen response to define determinants that regulate the host susceptibility and assess the mutation effect of a conserved secreted protein among plant-associated Xanthomonadaceae. Our study focused on Xaj417 to understand the proteo-genomics attributes to colonize its host. We investigated the genome sequence and proteome of this plant pathogen by performing a comparative analysis with other sequenced Xaj and inoculating walnut fruits with Xaj417. The comparison of 32 Xaj genomes revealed that the adaptive evolution generated by intensive spray application to control bacterial diseases possibly led to selection of resistant bacteria and emergence of pathogenic strains (Chapter I). The results revealed that bacterial virulence and copper resistance emerged by the acquisition of specific sets of pathogenesis-related genes commonly transferred among the members of the Xanthomonas genus on mobile genetic elements. This was evidenced for the reference strain Xaj417, a copper-resistant Californian isolate, that acquired a new copper resistance cassette by HGT associated with a new transposon family in Xanthomonas (TnXaj417). The expansion of mobile genetic elements in the most virulent strains influence the repertoire of virulence effectors and adaptation strategies shaping the evolution of pathogenic strains. On Chapter II, we dissected this pathosystem using tandem mass tag quantitative proteomics. This is the first proteome study of this pathosystem examining the molecular responses during the disease development by comparing the proteomes of infected fruit hulls to healthy tissue. Xaj proteins detected in infected tissues demonstrated its ability to adapt to the host microenvironment, limiting iron availability, coping with copper toxicity, and maintaining energy and intermediary metabolism. Finally, on Chapter III the secreted monofunctional chorismate mutase mutant (XajCM) was created in Xaj417 and showed increased virulence in walnut nuts. The bacterial morphology was characterized and IX changes in the protein profile of the mutant in planta were tested. The proteomic results suggested intense degradation processes, oxidative stress, and general arrest of the biosynthetic metabolism in infected nuts. Overall, this study offers new insights into the emergence of virulence, adaptation, and tolerance to disease management strategies used in orchard ecosystems. It also provides knowledge into molecular mechanisms highlighting potential molecular tools for early detection and disease control strategies.
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    Análise composicional e quantitativa do soroproteoma na infecção experimental por Schistosoma mansoni.
    (2019) Silva, Gustavo Gonçalves; Borges, William de Castro; Borges, William de Castro; Cardoso, Leonardo Máximo; Borges, Marcia Helena
    A esquistossomose é uma doença tropical negligenciada presente em 78 países. Cerca de 200 milhões de pessoas estão infectadas com parasitos do gênero Schistosoma, expondo um número muito maior de indivíduos ao risco de infecção. No decorrer da doença os vermes regurgitam os subprodutos de sua digestão, liberando proteínas na corrente sanguínea do hospedeiro. O conteúdo proteico do plasma é uma excelente fonte de informação para compreender melhor a doença no hospedeiro vertebrado. Abordagens proteômicas utilizando o plasma de indivíduos infectados podem contribuir para o entendimento de como os parasitos modificam ou induzem alterações no proteoma plasmático do hospedeiro. Essas investigações também podem ser úteis na busca de novos biomarcadores da esquistossomose. O objetivo deste projeto foi avaliar o proteoma plasmático e soroproteoma de camundongos na infecção experimental por Schistosoma mansoni, para o entendimento da relação parasito-hospedeiro e prospecção de novos alvos para o diagnóstico da doença. Amostras de plasma e soro de camundongos BALB/c e C57BL6 infectados e não infectados, foram colhidas nos períodos 5 e 7 semanas de infecção. As amostras foram investigadas utilizando 1D e 2D SDS PAGE e Western Blotting. Adicionalmente, proteômica em larga escala, baseada em espectrometria de massas foi utilizada para avaliação composicional e quantitativa das amostras investigadas. Em paralelo, métodos para aumentar a exploração do proteoma sérico foram utilizados para o enriquecimento de constituintes de baixa abundância, no intuito de aumentar o repertório de moléculas relacionadas à infecção. Os perfis uni e bidimensional das amostras de plasma e soro demonstraram diferenças entre as condições controle e infectado nos dois períodos investigados. Com a análise proteômica composicional em larga escala realizada por meio de espectrometria de massas, obteve-se a identificação de 362 constituintes. A análise quantitativa demonstrou 129 proteínas diferencialmente expressas, das quais 117 apresentaram aumento de expressão nas condições infectadas. A maioria das moléculas reguladas positivamente nessas condições pode estar associada com a resposta do hospedeiro frente à presença conjunta de parasitos e ovos nos tecidos. A dominância de algumas proteínas plasmáticas representa um desafio para a identificação de moléculas menos abundantes, os métodos de depleção empregados nesse estudo podem representar novas estratégias para identificação de biomarcadores da infecção por S. mansoni.
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    Proteômica quantitativa baseada em espectrometria de massas para estudo do trato alimentar de Schistosoma mansoni com ênfase na glândula esofagiana e suas secreções.
    (2018) Neves, Leandro Xavier; Borges, William de Castro; Wilson, R. Alan; Borges, William de Castro; Palmisano, Giuseppe; Castro, Ieso de Miranda; Cota, Renata Guerra de Sá; Marco, Ricardo de
    A esquistossomose é uma doença tropical negligenciada que afeta mais de 240 milhões de pessoas em 78 países. Apesar dos esforços para erradicação da doença, fatores como baixa cobertura dos programas de tratamento quimioterápico, métodos diagnóstico pouco sensíveis e reinfecções em regiões endêmicas, constituem desafios para o controle da transmissão. O desenvolvimento de vacinas contra schistosomas constitui uma ferramenta alternativa de combate à doença, porém, a identificação de antígenos protetores tem sido um grande desafio. Neste sentido, destaca-se o modelo de auto cura da infecção em macaco Rhesus (Macaca mulatta), no qual observa-se eliminação de parasitos após uma resposta humoral direcionada às interfaces do parasito, como tegumento e secreções da glândula esofagiana. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo geral a caracterização proteômica em larga escala de produtos da glândula esofagiana e demais secreções do trato alimentar de S. mansoni para proposição de novos alvos vacinais. Uma abordagem quantitativa avaliou a presença de proteínas de interface em homogenato solúvel de vermes adultos, revelando uma baixa representatividade de moléculas de interesse nessa fração. A partir disso, um método de enriquecimento tecidual foi utilizado para a análise detalhada do esôfago de vermes machos adultos. As análises shotgun quantitativas apontaram 628 grupos de proteínas enriquecidos na região esofagiana, incluindo Microexon genes (MEG), hidrolases, glicosil transferases e proteínas para transporte vesicular. Ademais, essa abordagem permitiu a detecção de proteoformas de MEGs geradas por substituição e/ou deleção de resíduos de aminoácidos. Nove proteínas expressas na glândula esofagiana foram selecionadas para quantificação absoluta por QconCAT. A MEG-12 apresentou a maior concentração entre os alvos quantificados. A estimativa do número de cópias por célula das proteínas secretadas sugere que tais moléculas constituem alvos abundantes neste subproteoma. Por último, a caracterização proteômica do sobrenadante de cultura de S. mansoni resultou na detecção de um repertório expandido de proteínas do trato alimentar, incluindo MEGs esofagianas, reforçando a eventual exposição das secreções nessa interface parasito-hospedeiro. Em conjunto, as abordagens proteômicas de caracterização da região esofagiana e trato alimentar de S. mansoni resultaram na identificação de moléculas com potencial aplicação biotecnológica no desenvolvimento de vacinas, bem como alvos terapêuticos.
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    Análise proteômica da espécie exótica invasora Limnoperna fortunei para fins de prospecção de alvos para o controle e monitoramento.
    (2018) Sanson, Ananda Lima; Borges, William de Castro; Borges, William de Castro; Sant'Anna, Eneida Maria Eskinazi; Ruiz, Jeronimo Conceição; Borges, Marcia Helena; Silva, Silvana de Queiroz
    A espécie invasora de origem asiática Limnoperna fortunei, conhecida como mexilhão dourado, foi identificada pela primeira vez no Brasil em 1998 no Rio Grande do Sul e, deste então, vem provocando grandes danos econômicos e ambientais, tais como paradas de turbinas em hidrelétricas, entupimento de tubulações, morte de peixes, etc, principalmente por sua capacidade de fixação e proliferação. Neste contexto, o desenvolvimento de métodos capazes de propiciar sua caracterização com vistas ao controle das formas larvais e adultas é de grande interesse econômico, científico e tecnológico. Desde 2014 iniciativas como a elucidação do transcriptoma, genoma mitocondrial e mais recentemente da disponibilidade de dados genômicos dessa espécie tem permitido a aplicação de ferramentas moleculares que permitem estabelecer relações de expressão gênica diferencial frente a exposição a condições ambientais ou agentes diversos. Nesse trabalho, nós reportamos a identificação de 3.233 proteínas de L. fortunei via análise em larga escala (shotgun) empregando-se a cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS). Proteínas de interesse tais como aquelas relacionadas a processos secretórios do parasito bem como vários receptores de membrana representam novos alvos passíveis de intervenção para o controle da espécie. Atenção particular foi dada às subunidades do proteassoma identificadas nesse trabalho. Esse complexo proteolítico é o principal responsável por degradação intracelular de proteínas em eucariotos e constitui alvo interessante para ação de drogas que modulam sua atividade. Neste contexto, o proteassoma 20S de L. fortunei foi obtido em grau satisfatório de homogeneidade e suas atividades peptidásicas avaliadas por meio de peptídeos fluorogênicos. Análises de LC-MS/MS permitiram a identificação de 13 das 14 subunidades que compõem a porção catalítica do proteassoma 20S. Ademais, os dados de proteômica permitiram confirmar a expressão dos principais representantes do sistema proteolítico de degradação intracelular dependente de ubiquitina e proteassoma 26S em L. fortunei. A última abordagem desse trabalho consistiu no bioensaio com a exposição do molusco a diferentes concentrações do moluscicida niclosamida (0,25 a 8,0 mg.L-1) para avaliação das alterações proteômicas induzidas. Ao todo, 46 proteínas diferencialmente expressas entre os indivíduos dos grupos controle e teste foram apontadas. Os resultados obtidos com esta abordagem constituem o primeiro inventário do proteoma expresso da espécie invasora L. fortunei e podem contribuir com a proposição racional de novos alvos moleculares para programas de controle e monitoramento desse bioinvasor.
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    Serratia marcescens resistente ao manganês e estratégias para biorremediação de ambientes contaminados.
    (2018) Queiroz, Pollyana Santos; Cota, Renata Guerra de Sá; Góes Neto, Aristóteles; Cota, Renata Guerra de Sá; Babá, Élio Hideo; Andrade, Milton Hércules Guerra de
    O manganês (II) solúvel que tem sido associado a uma crescente contaminação de corpos aquáticos e problemas de saúde humana devido à sua toxicidade. Na busca por estratégias ecologicamente adequadas para a sua remoção, podemos destacar os isolados de Serratia marcescens, que teve seu o potencial demonstrado na remoção de altas concentrações desse metal. Como forma de melhorar a eficiência de remoção de Mn (II) dessa espécie, um meio de cultura rico em nutrientes (meio NB) suplementado com Mn (II) foi comparado com um meio pobre em nutrientes (meio K) para avaliar a sua influência no processo de remoção por duas diferentes cepas, uma não pigmentada (CL11) e outra pigmentada (LG1) que ainda não tinha sido estudada. Uma vez que um meio rico pode favorecer um maior crescimento bacteriano, uma maior remoção de Mn (II) pode ocorrer. No meio NB, a cepa LG1 e a cepa CL11 exibiram um melhor crescimento e maior tolerância ao Mn (II) (0-2000 mg L − 1). Além disso, uma melhor remoção de Mn (II) (64,25%) e o aumento da formação de óxidos de Mn foram observados neste meio, especialmente para o isolado LG1. A análise de EELS revelou Mn no interior da célula de LG1 e a análise de EDX revelou Mn fora da célula de CL11, indicando que as duas cepas removem Mn (II) através de mecanismos distintos. A bioxidação de Mn pelo isolado CL11 parece envolver mecanismos indiretos que alteram o pH do meio, enquanto o isolado LG1 parece usar um mecanismo direto para a biooxidação mediada por componentes celulares, como proteínas intracelulares. É a primeira vez que o alto potencial do meio NB para remoção de Mn é demonstrado. Este meio influenciou em uma melhor remoção de Mn e na formação de óxidos, especialmente no caso do isolado LG1 pigmentado. Como a cepa LG1 apresentou um potencial diferenciado na bio-oxidação de Mn (II), o seu foi proteoma foi analisado na ausência e presença de Mn (II) através da abordagem shotgun, para obter informações sobre como as bactérias respondem a esse metal e identificar as proteínas envolvidas na sua oxidação. A cepa LG1, que cresceu igualmente bem nas duas condições, expressou um conjunto de proteínas relacionadas aos processos celulares vitais para a sobrevivência, bem como proteínas envolvidas na adaptação e tolerância ao Mn (II). A multicobre oxidase CueO foi identificada, indicando sua provável participação na bioxidação de Mn (II), no entanto, sua expressão não foi modulada pela presença desse metal. Um conjunto de proteínas relacionadas aos processos celulares e metabólicos vitais para as células foram reguladas negativamente na presença de Mn (II), enquanto as proteínas relacionadas à membrana celular envolvidas na manutenção da integridade celular e sobrevivência sob estresse foram upreguladas sob essa condição. Este estudo permitiu obter o primeiro proteoma total dessa espécie nas condições de ausência de presença de Mn (II). O pigmento prodigiosina sintetizado pela cepa LG1 foi caracterizado e foi possível observar o efeito de elevadas concentrações de Mn (II) na sua produção e o seu efeito protetor para a cepa nessas condições. Entretanto é necessário estudar a relação direta da prodigiosina com a remoção de Mn (II). Em conjuntos, estes resultados demonstram o potencial biotecnológico de isolados de S. marcescens na biorremediação de Mn (II) e sugerimos a sua utilização juntamente com o meio NB em grandes biorreatores contínuos para o tratamento de efluentes contaminados com Mn. Além disso, a lista de proteínas expressas identificadas pela análise proteômica pode ser usada como uma ferramenta em experimentos futuros para validar esses achados.
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    Cromatografia de afinidade pelo ácido ε-aminocapróico para purificação e depleção de anticorpos em condições otimizadas para preservação estrutural e funcional.
    (2014) Neves, Leandro Xavier; Borges, William de Castro; Andrade, Milton Hércules Guerra de; Borges, William de Castro; Fonseca, Cristina Toscano; Castro, Ieso de Miranda
    Imunoglobulinas ou anticorpos são glicoproteínas produzidas pelas células B. Estas moléculas podem ser encontradas ancoradas na membrana plasmática da célula produtora ou em fluidos corporais, como sangue e líquido ascítico, na sua forma secretada. Sua estrutura tridimensional revela uma organização básica correspondente à associação das cadeias polipeptídicas leve e pesada. A capacidade de reconhecimento molecular altamente específico faz dessas moléculas poderosas ferramentas nas ciências biomédicas, sendo úteis nas pesquisas científicas, métodos de diagnóstico e imunoterapias. Anticorpos são obtidos a partir de soro de animais ou culturas celulares após rigorosas etapas de purificação, que se destinam à remoção de contaminantes comuns como vírus, pirogênios e proteínas abundantes. Particularmente, o isolamento de anticorpos utilizando cromatografia de afinidade permite sua purificação e depleção em amostras de plasma, precedendo as análises proteômicas. Embora vários procedimentos para purificação/depleção de anticorpos estejam atualmente disponíveis, algumas limitações como especificidade restrita à determinadas classes e espécies e alto custo, justificam o desenvolvimento de métodos alternativos. O objetivo deste trabalho foi a síntese de matrizes cromatográficas, utilizando ácido ε-aminocapróico (AEAC), para purificação e depleção de anticorpos. Quatro, das cinco, matrizes obtidas exibiram especificidade por anticorpos plasmáticos humanos e IgY da gema do ovo de Gallus gallus. O emprego de condições cromatográficas brandas, especialmente eluição em pH fisiológico e baixa força iônica, permitiu a recuperação de anticorpos funcionais, como revelado por Western blotting. O perfil eletroforético bidimensional, seguido da análise por espectrometria de massas, revelou uma heterogeneidade de isoformas e a purificação dos isotipos humanos IgG1,2,3,4, IgA1, IgD, IgM e IgY de Gallus gallus, com alto grau de pureza. Além disso, a imobilização do ácido ε-aminocapróico em micropartículas magnéticas constitui uma estratégia bem sucedida de depleção plasmática de anticorpos, a partir de pequenos volumes. Por último, a avaliação do desempenho das matrizes sintetizadas revelou a melhor capacidade de retenção da matriz pré-ativada NHS-AEAC (30 mg de anticorpo/g). Concluímos que o acoplamento do ácido ε-aminocapróico em suportes cromatográficos constitui uma alternativa para a purificação e depleção de anticorpos plasmáticos e IgY, revelando-se como uma nova ferramenta de interesse biotecnológico.
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    Prospecção de peptídeos bioativos com potencial modulatório sobre a atividade quimotripsina símile do proteassoma 20S.
    (2015) Carmo, Simone Gonzaga do; Borges, William de Castro; Santana, Marcos Aurélio de
    A busca de peptideos bioativos com potencial capacidade de interacao e modulacao da atividade proteolitica do proteassoma 20S constitui tema de grande interesse em biologia celular. O uso de inibidores de proteassoma ja vem sendo aplicado no tratamento de doencas como o cancer, e varias moleculas encontram-se atualmente em fase de testes clinicos. O presente trabalho teve como objetivos a purificacao do proteassoma 20S e a avaliacao do potencial inibitorio de peptideos sobre a atividade quimotripsina-simile do complexo 20S. Neste intuito duas abordagens distintas foram utilizadas: 1) analise do potencial inibitorio de moleculas analogas ao inibidor de proteassoma PR-11, e 2) obtencao de novos alvos com capacidade de interacao e modulacao da atividade proteassomal por meio de tripsinolise de proteinas sericas. Para purificacao do proteassoma 20S utilizou-se de filtracao molecular e troca ionica, as quais proporcionaram a obtencao de dois perfis distintos do complexo 20S, apos analise por eletroforese unidimensional. A confirmacao das identidades das subunidades do proteassoma e a identificacao de proteinas co-eluidas foram realizadas por espectrometria de massas. Quanto ao potencial inibitorio dos analogos do PR-11, foram selecionados os peptideos F12, G9F12 e I9F12. Esses demonstraram eficacia nas taxas de inibicao da atividade proteolitica do proteassoma 20S com destaque para o F12 o qual foi capaz de inibir em cerca de 70 e 53% a atividade quimotripsina simile, quando utilizado na concentracao de 0,25 e 0,125 ƒÊM respectivamente. Para a identificacao de novos alvos moduladores de atividade do proteassoma, proteinas sericas foram digeridas com tripsina seguido de avaliacao do potencial inibitorio dos peptideos resultantes. Os ensaios de atividade demonstraram cerca de 40 e 10% de inibicao quando os peptideos tripticos totais foram empregados nas concentracoes de 50 ƒÊM e 6,25 ƒÊM, respectivamente. A identificacao dos peptideos tripticos ligantes de proteassoma por espectrometria de massas necessitara de novas abordagens tecnicas para ligacao e recuperacao da fracao peptidica ligada. Os resultados obtidos neste trabalho permitiram concluir que analogos estruturais do PR-11 representam moleculas inibidoras de alta potencia e ainda que a tecnica de tripsinolise serica utilizada, e capaz de fornecer peptideos alternativos para modulacao da atividade proteassomal.
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    Otimização de periodicidades fracas em genomas utilizando transformadas de Fourier e algoritmos genéticos.
    (2013) Nunes, Míriam Celi de Souza; Weber, Gerald
    Transformadas de Fourier discretas e os seus espectros de potˆencia associados são utilizados em biologia molecular e na bioinformática para a detecção de periodicidades e regiões codificastes no DNA. Tipicamente, o genoma primeiramente é mapeado para uma série numérica, então é feita sua transformada de Fourier, que será monitorada em busca de periodicidades biologicamente relevantes. A detecção de uma determinada periodicidade é criticamente dependente da forma como o genoma foi convertido numa sequência numérica. Uma vez que existem inúmeras maneiras de se mapear uma sequência de DNA, periodicidades biologicamente importantes podem passar despercebidas. Aqui apresentamos um método que utiliza um algoritmo genético para otimizar o mapeamento numérico que maximizará um pico em dada frequência do espectro de potências de Fourier. Nós mostramos que o método tem a capacidade de detectar periodicidades fracas que são normalmente perdidas com esquemas de mapeamento tradicionais, e dessa forma, aumenta em muito a sensibilidade de técnicas baseadas na transformada de Fourier discreta. Para exemplificar o uso deste novo método, nós o aplicamos para encontrar as periodicidades de 3 e 10 nucleotídeos em trechos dos genomas do Plasmodium falciparum e Drosophila melanogaster, além de aplicá-lo também em sequências promotoras de Homo sapiens, que foram recentemente analisadas para a detecção do período de 10 nucleotídeos. Trabalhos anteriores publicaram afirmações conflitantes sobre a presença desta periodicidade em torno dos sítios de iniciação de transcrição (TSS) de promotores humanos. Nós mostramos que esta periodicidade está realmente presente nessas sequências e também que o nosso método é robusto e eficiente para descobrir periodicidades fracas em genomas.
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    Alterações hepatoesplênicas associadas à infecção por Schistosoma mansoni no modelo murino.
    (2012) Campos, Jonatan Marques; Borges, William de Castro
    A Esquistossomose é uma doença endêmica em vários países, afligindo mais de 207 milhões de pessoas no mundo. É considerada a segunda infecção parasitária mais importante em termos de saúde pública devido ao impacto socio-econômico, podendo ocasionar cerca de 200 mil mortes anualmente. A caracterização do genoma e transcriptoma do Schistosoma mansoni propiciou o emprego de técnicas na área da proteômica as quais vem permitindo maior compreensão da biologia deste parasito em todos os estágios de seu ciclo de vida. Entretanto, até o momento, poucos estudos proteômicos abordaram a relação parasito-hospedeiro. O entendimento desta relação é de fundamental importância para a proposição de novos métodos de diagnóstico, avaliação de prognóstico e tratamento da doença. O presente trabalho teve como foco a análise das alterações no proteoma solúvel de fígado e baço, utilizando o modelo murino de infecção por S. mansoni. A primeira abordagem fundamentou-se na discriminação dos estágios de fase aguda e fase crônica nos animais infectados. Após realização do exame parasitológico de fezes, avaliação das alterações hepatoesplênicas através da relação (% órgão/corpo) e histologia de fígado e baço, foi possível estabelecer que o grupo de animais com 5 semanas de infecção desenvolveu a fase aguda da esquistossomose e animais infectados por 7 semanas apresentaram a fase crônica da doença. A técnica de eletroforese bidimensional comparativa, para proteínas solúveis de fígado e baço de animais controles e infectados, demonstrou alterações nos níveis de expressão de proteínas associadas com processos e vias bioquímicas diversas, como resposta ao estresse celular, tradução, ciclo da uréia e via glicolítica. No fígado, a categoria de proteínas chaperoninas apresentou maior número de representantes com alteração de expressão dentre as quais se destacam GRP-78 (proteína reguladora de glicose 78 kDa), HSP-71 (proteína de choque térmico 71 kDa), Erp-60 (calreticulina) e PDI (proteína dissulfeto isomerase). Por outro lado, proteínas como a CPSase I (carbamoil fosfato sintetase I), albumina, indoletilamina N-metiltransferase, peroxirredoxina-6 e anidrase carbônica III apresentaram expressão diminuída no fígado em decorrência da infecção. O perfil proteômico do fígado do animal infectado correlacionou-se com a análise histológica do órgão na qual se observa uma intensa resposta imune celular. No baço, as proteínas identificadas com alteração de expressão foram calreticulina, fosfoglicerato quinase I, frutose-bifosfato aldolase A, gliceraldeído 3 fosfato desidrogenase, EF-Tu, (fator de elongamento) e aspartato aminotransferase. Em geral, as proteínas diferencialmente presentes no baço de animais infectados apresentaram aumento de expressão, sendo o perfil molecular compatível com a demanda de produção de energia e síntese proteica. Estes dois processos são altamente relevantes para o custeio da intensa proliferação celular observada no órgão. Coletivamente, os resultados obtidos demonstraram que a abordagem proteômica empregada permitiu a identificação de marcadores teciduais induzidos pela infecção por S. mansoni. Abordagens futuras permitirão estabelecer se as alterações teciduais decorrentes da infecção pelo parasito alteram significativamente o proteoma plasmático a ponto de indicar novos biomarcadores da esquistossomose.