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Title: Caracterização molecular da ORF-I do HTLV-1 proveniente de pacientes com diferentes perfis clínicos
Advisor: Alcantara, Luiz Carlos Júnior
Members of the board: Carvalho, Lucas Pedreira de
Siqueira, Isadora Cristina de
Zanette, Dalila Lucíola
Authors: Barreto, Fernanda Khouri
Coadvisor: Amarante, Maria Fernanda de Castro
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil
Abstract: INTRODUÇÃO: O HTLV-1 é o agente etiológico de doenças humanas, tais como leucemia/linfoma de célula T do adulto (ATLL), paraparesia espástica tropical/mielopatia associada ao HTLV (HAM/TSP), dermatite infectiva associada ao HTLV-1 (DIH), entre outras. Estima-se que cerca de 5-10 milhões de pessoas estejam infectadas pelo HTLV-1 no mundo e apesar dessa infecção ser endêmica em diferentes regiões geográficas, ainda permanece sem métodos terapêuticos eficazes. O genoma desse retrovírus é composto por duas fitas simples de RNA, com os genes gag, pol, env e uma região próxima à extremidade 3' conhecida como pX. A região pX contém quatro quadros abertos de leitura (ORFs) que codificam proteínas regulatórias específicas. A ORF-I codifica as proteínas p12 e p8, que quando expressas em quantidades equivalentes favorecem a infectividade e persistência viral. Mutações gênicas específicas na ORF-I do HTLV-1 podem alterar o padrão de expressão e, consequentemente, a concentração relativa destas proteínas, implicando na alteração da persistência viral e no desfecho da infecção. OBJETIVO: Caracterizar a ORF-I do HTLV-1 de pacientes com diferentes perfis clínicos. MATERIAL E MÉTODOS: Inicialmente foi realizada a anotação completa do principal genoma do HTLV-1 (ATK1), utilizado como sequência referência para a caracterização molecular da ORF-I. Em seguida, 1530 sequências da ORF-I provenientes de indivíduos assintomáticos e com HAM/TSP foram submetidas a análise de dataming para busca de associações entre mutações, carga proviral e sintomatologia. Para avaliar o grau de conservação genética da ORF-I em outros perfis clínicos, amostras de 23 pacientes assintomáticos, 11 pacientes com DIH, 13 com ATLL e 16 com HAM/TSP foram coletadas e submetidas à amplificação e sequenciamento. As sequências foram analisadas in silico utilizando programas de bioinformática para caracterização molecular. RESULTADOS: No primeiro trabalho foram compiladas as informações sobre a posição nucleotídica inicial e final dos genes do HTLV-1 e seus respectivos produtos. Em seguida, as análises das ORF-I demonstraram que apesar da baixa diversidade genética dessa região, alterações nucleotídicas específicas quando combinadas com alta carga proviral podem estar associadas ao desenvolvimento de HAM/TSP. Os dados da análise da ORFI proveniente de pacientes com diferentes perfis clínicos demonstraram a baixa diversidade genética desta região, corroborando com o fato de que o genoma do HTLV- 1 é geneticamente estável e, portanto, o desenvolvimento de uma vacina terapêutica é viável. CONCLUSÃO: Esse trabalho possibilitou a disponibilização no GenBank de sequências da ORF-I do HTLV-1 provenientes de pacientes com DIH, ATLL, HAM/TSP e pacientes assintomáticos. A partir desses dados foi possível identificar a ORF-I do HTLV-1 como um possível alvo para uma vacina terapêutica baseada na capacidade de influenciar a expressão de p12 e p8.
Abstract: adult T-cell leukaemia/lymphoma (ATLL), HTLV-1-associated myelopathy/tropical spastic paraparesis (HAM/TSP), infective dermatitis associated to HTLV-1 (IDH), among others. It is estimated that approximately 5-10 million people are infected with HTLV-1 in the world and although this infection is endemic in different geographic regions, it still remains without effective therapeutic methods. The genome of this retrovirus is composed of two single strands of RNA, with the genes gag, pol, env and a region near the 3' end, known as pX. The pX region contains four open reading frames (ORFs) that encode specific regulatory proteins. The ORF-I encodes the p12 and p8 proteins, which when expressed in equivalent concentrations favor infectivity and viral persistence. Specific mutations in HTLV-1 ORF-I may alter the expression and, consequently, the relative concentration of these proteins, implying in viral persistence alteration and outcome of infection. OBJECTIVE: Characterize the HTLV-1 ORF-I from patients with different clinical profiles. MATERIAL AND METHODS: First, the complete annotation of the main genome of HTLV-1 (ATK1), used as a reference sequence for the molecular characterization of ORF-I, was initially performed. Then, 1530 ORF-I sequences from asymptomatic and HAM/TSP individuals were submitted to dataming analysis to search associations. To assess the ORF-I genetic conservation status in other clinical profiles, samples from 23 asymptomatic patients, 11 patients with IDH, 13 with ATLL and 16 with HAM/TSP were collected and submitted to amplification and sequencing. These sequences were analyzed in silico using bioinformatics programs for molecular characterization. between mutations, proviral load and symptomatology. RESULTS: In the first work, the information about the initial and final nucleotide position of the HTLV-1 genes and their respective products was compiled. Then, the ORF-I analyses demonstrated that despite the low genetic diversity of this region, specific nucleotide changes when combined with high proviral load may be associated with the development of HAM/TSP. The data of ORF-I analyses from patients with different clinical profiles demonstrated the low genetic diversity of this region, corroborating the fact that the HTLV-1 genome is genetically stable and the development of a therapeutic vaccine is viable. CONCLUSION: Through this work was possible provide to GenBank HTLV-1 ORF-I sequences from patients with IDH, ATLL, HAM/TSP and asymptomatic patients. From these data, it was possible to identify HTLV-1 ORF-I as a possible target for a therapeutic vaccine based on the ability to influence p12 and p8 expression.
Keywords: HTLV-1
ORF-I
Mutation
keywords: HTLV-1
ORF-I
Mutação
Issue Date: 2017
Publisher: Instituto Gonçalo Moniz
Citation: BARRETO, F. K. Caracterização molecular da ORF-I do HTLV-1 proveniente de pacientes com diferentes perfis clínicos. 2017. 76 f. il. Tese (Doutorado em Biotecnologia em Saúde e Medicina Investigativa) – Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Gonçalo Moniz, Salvador, 2017.
Date of defense: 2017
Place of defense: Salvador/Ba
Department: Coordenação de Ensino
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz
Program: Pós-Graduação em Biotecnologia em Saúde e Medicina Investigativa
Copyright: open access
Appears in Collections:BA - IGM - Teses de Doutorado

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