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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/26259
COMPARATIVE GENOMICS OF SIBLING SPECIES OF FONSECAEA ASSOCIATED WITH HUMAN CHROMOBLASTOMYCOSIS
Author
Vicente, Vania Aparecida
Weiss, Vinícius A.
Bombassaro, Amanda
Moreno, Leandro F.
Costa, Flávia F.
Raittz, Roberto T.
Leão, Aniele C. Ribas
Gomes, Renata R.
Bocca, Anamelia L.
Fornari, Gheniffer
Castro, Raffael J. A. de
Sun, Jiufeng
Faoro, Helisson
Tadra-Sfeir, Michelle Zibetti
Baura, Valter
Balsanelli, Eduardo
Almeida, Sandro R.
Santos, Suelen S. dos
Teixeira, Marcus de Melo
Felipe, Maria S. Soares
Nascimento, Mariana Machado Fidelis do
Pedrosa, Fábio Oliveira
Steffens, Maria Berenice R.
Attili-Angelis, Derlene
Najafzadeh, Mohammad Javad
Queiroz-Telles, Flávio
Souza, Emanuel Maltempi de
Hoog, Sybren de
Weiss, Vinícius A.
Bombassaro, Amanda
Moreno, Leandro F.
Costa, Flávia F.
Raittz, Roberto T.
Leão, Aniele C. Ribas
Gomes, Renata R.
Bocca, Anamelia L.
Fornari, Gheniffer
Castro, Raffael J. A. de
Sun, Jiufeng
Faoro, Helisson
Tadra-Sfeir, Michelle Zibetti
Baura, Valter
Balsanelli, Eduardo
Almeida, Sandro R.
Santos, Suelen S. dos
Teixeira, Marcus de Melo
Felipe, Maria S. Soares
Nascimento, Mariana Machado Fidelis do
Pedrosa, Fábio Oliveira
Steffens, Maria Berenice R.
Attili-Angelis, Derlene
Najafzadeh, Mohammad Javad
Queiroz-Telles, Flávio
Souza, Emanuel Maltempi de
Hoog, Sybren de
Affilliation
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Básica. Laboratório de Imunogenética e Histocompatibilidade. Curitiba, PR, Brasil / Universidade Federal do Paraná. Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Setor de Educação Profissional e Tecnológica. Laboratório de Bioinformática. Curitiba, PR, Brasil / Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Básica. Laboratório de Imunogenética e Histocompatibilidade. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Básica. Laboratório de Imunogenética e Histocompatibilidade. Curitiba, PR, Brasil / CBS-KNAW Fungal Biodiversity Centre. Utrecht, Netherlands / University of Amsterdam. Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics. Amsterdam, Netherlands.
Universidade Federal do Paraná. Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Setor de Educação Profissional e Tecnológica. Laboratório de Bioinformática. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia. Curitiba, PR, Brasil / Universidade Federal do Paraná. Setor de Educação Profissional e Tecnológica. Laboratório de Bioinformática. Curitiba, PR, Brasil / Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Básica. Laboratório de Imunogenética e Histocompatibilidade. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasilia, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Básica. Laboratório de Imunogenética e Histocompatibilidade. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasilia, Brasil.
Guangdong Provincial Center for Disease Control and Prevention. Guangdong Provincial Institute of Public Health, Guangzhou, China.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade de São Paulo. Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas. São Paulo, SP, Brasil.
Universidade de São Paulo. Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas. São Paulo, SP, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasilia, Brasil / Northern Arizona University. Pathogen and Microbiome Institute. Flagstaff, United States.
Universidade Católica de Brasília. Departamento de Ciências Genômicas e Biotecnologia. Brasília, DF, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Básica. Laboratório de Imunogenética e Histocompatibilidade. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Setor de Educação Profissional e Tecnológica. Laboratório de Bioinformática. Curitiba, PR, Brasil / Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade de Campinas. Divisão de Recursos Microbianos. Campinas, SP, Brasil.
Mashhad University of Medical Sciences. School of Medicine. Department of Parasitology and Mycology. Mashhad, Iran.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Básica. Laboratório de Imunogenética e Histocompatibilidade. Curitiba, PR, Brasil / Universidade Federal do Paraná. Hospital das Clínicas. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Setor de Educação Profissional e Tecnológica. Laboratório de Bioinformática. Curitiba, PR, Brasil / Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Básica. Laboratório de Imunogenética e Histocompatibilidade. Curitiba, PR, Brasil / CBS-KNAW Fungal Biodiversity Centre. Utrecht, Netherlands / University of Amsterdam. Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics. Amsterdam, Netherlands.
Universidade Federal do Paraná. Setor de Educação Profissional e Tecnológica. Laboratório de Bioinformática. Curitiba, PR, Brasil / Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Básica. Laboratório de Imunogenética e Histocompatibilidade. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Básica. Laboratório de Imunogenética e Histocompatibilidade. Curitiba, PR, Brasil / CBS-KNAW Fungal Biodiversity Centre. Utrecht, Netherlands / University of Amsterdam. Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics. Amsterdam, Netherlands.
Universidade Federal do Paraná. Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Setor de Educação Profissional e Tecnológica. Laboratório de Bioinformática. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia. Curitiba, PR, Brasil / Universidade Federal do Paraná. Setor de Educação Profissional e Tecnológica. Laboratório de Bioinformática. Curitiba, PR, Brasil / Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Básica. Laboratório de Imunogenética e Histocompatibilidade. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasilia, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Básica. Laboratório de Imunogenética e Histocompatibilidade. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasilia, Brasil.
Guangdong Provincial Center for Disease Control and Prevention. Guangdong Provincial Institute of Public Health, Guangzhou, China.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade de São Paulo. Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas. São Paulo, SP, Brasil.
Universidade de São Paulo. Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas. São Paulo, SP, Brasil.
Universidade de Brasília. Departamento de Biologia Celular. Brasilia, Brasil / Northern Arizona University. Pathogen and Microbiome Institute. Flagstaff, United States.
Universidade Católica de Brasília. Departamento de Ciências Genômicas e Biotecnologia. Brasília, DF, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Básica. Laboratório de Imunogenética e Histocompatibilidade. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Setor de Educação Profissional e Tecnológica. Laboratório de Bioinformática. Curitiba, PR, Brasil / Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade de Campinas. Divisão de Recursos Microbianos. Campinas, SP, Brasil.
Mashhad University of Medical Sciences. School of Medicine. Department of Parasitology and Mycology. Mashhad, Iran.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Básica. Laboratório de Imunogenética e Histocompatibilidade. Curitiba, PR, Brasil / Universidade Federal do Paraná. Hospital das Clínicas. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Setor de Educação Profissional e Tecnológica. Laboratório de Bioinformática. Curitiba, PR, Brasil / Universidade Federal do Paraná. Departamento de Bioquímica. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Básica. Laboratório de Imunogenética e Histocompatibilidade. Curitiba, PR, Brasil / CBS-KNAW Fungal Biodiversity Centre. Utrecht, Netherlands / University of Amsterdam. Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics. Amsterdam, Netherlands.
Abstract
Fonsecaea and Cladophialophora are genera of black yeast-like fungi harboring agents of a mutilating implantation disease in humans, along with strictly environmental species. The current hypothesis suggests that those species reside in somewhat adverse microhabitats, and pathogenic siblings share virulence factors enabling survival in mammal tissue after coincidental inoculation driven by pathogenic adaptation. A comparative genomic analysis of environmental and pathogenic siblings of Fonsecaea and Cladophialophora was undertaken, including de novo assembly of F. erecta from plant material. The genome size of Fonsecaea species varied between 33.39 and 35.23 Mb, and the core genomes of those species comprises almost 70% of the genes. Expansions of protein domains such as glyoxalases and peptidases suggested ability for pathogenicity in clinical agents, while the use of nitrogen and degradation of phenolic compounds was enriched in environmental species. The similarity of carbohydrate-active vs. protein-degrading enzymes associated with the occurrence of virulence factors suggested a general tolerance to extreme conditions, which might explain the opportunistic tendency of Fonsecaea sibling species. Virulence was tested in the Galleria mellonella model and immunological assays were performed in order to support this hypothesis. Larvae infected by environmental F. erecta had a lower survival. Fungal macrophage murine co-culture showed that F. erecta induced high levels of TNF-α contributing to macrophage activation that could increase the ability to control intracellular fungal growth although hyphal death were not observed, suggesting a higher level of extremotolerance of environmental species.
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