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Title: A exonuclease XRNA e o metabolismo de mRNA em Trypanosoma cruzi
Advisor: Holetz, Fabíola Barbieri
Members of the board: Mercadante, Adriana Frohlich
Godoy, Lyris Franco de
Medeiros, Lia Carolina de
Authors: Costa, Jimena Ferreira da
Coadvisor: Ávila, Andréa Rodrigues
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Programa de Pós-Graduação em Biociências e Biotecnologia. Curitiba, PR, Brasil
Abstract: A regulação da expressão gênica em tripanossomatídeos ocorre majoritariamente pelo controle de eventos pós-transcricionais. Dentre estes, mudanças na estabilidade e acesso dos mRNAs à maquinaria de tradução estão diretamente relacionados à adaptação destes parasitas durante o ciclo de vida. Grânulos de mRNA, como os P-bodies, e grânulos de estresse, são compostos por mRNPs e responsáveis por regular a expressão de genes. Os grânulos de estresse estão envolvidos na triagem e estocagem de mRNAs, enquanto os P-bodies são sítios de estocagem e/ou degradação de diversos transcritos. Em tripanossomatídeos, algumas proteínas marcadoras de grânulos de estresse e P-bodies já foram identificadas, entre elas as proteínas DHH1, LSM1-7, SCD6, POP2 e XRNA. Entretanto, a função destes grânulos ainda não foi completamente elucidada. Por exemplo, DHH1 de T .cruzi está presente em grânulos de mRNA citoplasmáticos independentes de polissomos e com características semelhantes aos grânulos de estresses e P-bodies de leveduras e mamíferos. Por isso, ainda não foi possível definir se estes grânulos participam especificamente da estocagem ou degradação dos mRNAs. Por isso, neste trabalho decidimos investigar a participação da exonuclease TcXRNA e sua relação com grânulos de mRNA em T. cruzi para ajudar a definir o papel destes grânulos. Nós verificamos que a proteína TcXRNA, uma exonuclease 5’→3’ conservada e considerada uma marcadora de P-bodies em leveduras e mamíferos, é constitutivamente expressa ao longo da metaciclogênese do T. cruzi. Ela localiza-se principalmente em foci citoplasmáticos que variam em número quando as células são submetidas a condições de estresse ou ao tratamento com as drogas que bloqueiam a tradução. Além disso, aparentemente TcXRNA e TcDHH1, tem co-localização parcial em epimastigotas, que é reduzida nas formas em diferenciação do parasita. Verificamos também que a proteína TcXRNA está presente em grânulos citoplasmáticos ao redor do núcleo. Esta localização se assemelha a de grânulos perinucleares de oócitos de Drosophila, mas ainda é necessário investigar a relação funcional entres eles. Atualmente, estamos investindo em ensaios de imunoprecipitação seguidos por espectrometria de massas e sequenciamento massivo dos RNAs, utilizando parasitas que expressam a proteína com etiquetas. Assim, pretendemos identificar outras proteínas destes grânulos e os RNAs alvos, para entender melhor o papel destas mRNPs, afinal, os dados obtidos até o momento indicam que os grânulos de TcXRNA são dinâmicos e podem estar envolvidos no metabolismo de mRNA com papel importante no controle da expressão gênica em T. cruzi.
Abstract: Regulation of gene expression in trypanosomatids occurs mostly by post-transcriptional events. Some events involve changes in stability or access of mRNAs to translation that are directly related to adaptation of parasites during the life cycle. RNA granules, as p-dies and stress granules, comprise mRNPs that are responsible for regulating gene expression at pos-trancriptional level. Stress granules are involved in sorting and storage of mRNAs, whereas the P-bodies are sites for degradation of several transcripts. In the case of trypanosomatids, some proteins specific of stress granules and P-bodies have been identified, as DHH1, LSM1-7, SCD6, POP2 and XRNA proteins. However, the role of these parasite granules are still not clear. For example, T.cruzi DHH1 is in cytoplasmic mRNA granules independent of polysomes that are similar to both stress granules and P-bodies of yeast and mammalian. For this reason, it was not possible to define if DHH1 granules are involved specifically in mRNAs storage or degradation. Therefore, we have decided to investigate the role of the exonuclease TcXRNA and your association with mRNA granules in T. cruzi to help in sorting the the role of these granules. We have found that TcXRNA, an exonuclease 5 '→ 3' conserved and considered a P-body marker in yeast and mammals, is constitutively expressed throughout T.cruzi metacyclogenesis. It is localized mainly as cytoplasmic foci that the number is altered when the cells are under stress conditions or drug treatment that blocks the translation. Besides, TcXRNA and TcDHH1 seems to co-localize partially in epimastigotes that is reduced during parasite differentiation. We have observed that TcXRNA is present in cytoplasmic granules around the nucleus. The localization is similar to the perinuclear granules of Drosophila oocytes, but it is still necessary to investigate the functional relation between them. At this point, we are putting efforts in imunoprecipitation assays followed by mass spectrometry and hightroughput sequencing of RNAs, using parasites that express the Tagged-protein. Then, we intend to identify other components of these granules and the target RNAs, searching for better understand the functions of those mRNPs. So far, the data indicate the TcXRNA granules are dynamic and might be involved in mRNA metabolism having an important role in controlling the gene expression in T.cruzi.
Keywords: Proteomics
Keywords in spanish: Proteómica
DeCS: Proteômica
Trypanosomatina
Trypanosoma cruzi
Exonucleases
RNA Mensageiro
Issue Date: 2015
Citation: COSTA, Jimena Ferreira da. A exonuclease XRNA e o metabolismo de mRNA em Trypanosoma cruzi. 2015. xvi, 112 f. Dissertação (Mestrado em Biociências e Biotecnologia) - Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas, Curitiba, PR, 2015.
Date of defense: 2015-02-25
Place of defense: Instituto Carlos Chagas
Defense institution: UFPR
Instituto Carlos Chagas
Instituto Carlos Chagas
Program: Programa de Pós-Graduação em Biociências e Biotecnologia.
Copyright: open access
Appears in Collections:PR - ICC - Dissertações de Mestrado

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