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Title: Filogenética dos Genes que Codificam as Subunidades I e II da Citocromo Oxidase de Trypanosoma cruzi
Advisor: Murta, Silvane Maria Fonseca
Authors: Miranda, Rafael de Souza
Coadvisor: Nahum, Laila Alves
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Abstract: O gênero Trypanosoma contém espécies causadoras de doenças humanas importantes, tais como: T. brucei (doença do sono) e T. cruzi (doença de Chagas). Espécies de Trypanosoma pertencem à ordem Kinetoplastida que tem como característica a presença de uma mitocôndria única na qual está situado o cinetoplasto contendo o DNA mitocondrial ou DNA do cinetoplasto (kDNA). O kDNA é composto por dois tipos de moléculas circulares: os minicírculos e os maxicírculos, que estão organizados em rede. Os maxicírculos contêm genes que codificam proteínas envolvidas no metabolismo energético da mitocôndria, tais como: subunidades de NADH desidrogenase e de citocromo oxidase. Os alvos moleculares escolhidos para a realização do presente trabalho são os genes que codificam as subunidades I e II (COI e COII) da citocromo oxidase. Tais alvos são amplamente distribuídos entre diversos grupos taxonômicos, possuem região gênica diversificada, suas respectivas proteínas contêm domínios funcionais conservados e regiões variáveis e possuem baixo polimorfismo ancestral. O objetivo do presente trabalho foi investigar as relações evolutivas de genes mitocondriais da COI e COII de diferentes cepas de T. cruzi para obtenção de informações sobre os alvos de estudo. Em 2018, 98 e 479 sequências de nucleotídeos dos genes da COI e COII de Trypanosoma estavam disponíveis nos bancos de dados públicos, respectivamente. Os iniciadores específicos amplificaram com eficiência fragmentos de 936 pb e 629 pb dos genes da COI e COII, respectivamente, nas amostras de T. cruzi pertencentes a seis diferentes DTUs (Discrete Typing Units): TcI a TcVI. A partir dos dados de sequenciamento, foi calculada a composição de bases indicando uma maior porcentagem de AT, congruente com os dados de genes mitocondriais. Os alinhamentos foram usados na reconstrução de árvores de máxima verossimilhança com sequências dos genes da COI e COII de 55 e 57 cepas de T. cruzi, respectivamente. Reconstruções filogenéticas dos genes da COI e COII identificaram clados com valores de apoio estatístico significativo para as DTUs de T. cruzi. Tais clados correspondem a TcI, TcII e TcIII-TcIV-TcV-TcVI. Estes resultados são congruentes com os descritos por outros grupos de pesquisa e fornecem perspectivas de um novo método de caracterização dos parasitos.
Abstract: The Trypanosoma genus contains species that cause important human diseases, such as: T. brucei (sleeping sickness) and T. cruzi (Chagas disease). Trypanosoma species belong to the Kinetoplastida order that has as characteristics the presence of a unique mitochondria in which is located the kinetoplast containing mitochondrial DNA or kinetoplast DNA (kDNA). The kDNA is composed of two types of circular molecules: minicircles and maxicicles, which are organized in a network. Maxicicles contain genes that encode proteins involved in the energetic metabolism of mitochondria, such as: subunits of NADH dehydrogenase and cytochrome oxidase. The molecular targets chosen to carry out the present work are the genes encoding the cytochrome oxidase subunits I and II (COI and COII). These targets are widely distributed among various taxonomic groups, have a diverse gene region, their respective proteins contain conserved functional domains and variable regions, and they have low ancestral polymorphism. The objective of the present work was to investigate the evolutionary relationships of COI and COII mitochondrial genes from different T. cruzi strains to obtain information about the study targets. In 2018, 98 and 479 nucleotide sequences of the COI and COII genes of Trypanosoma were available in the public databases, respectively. Specific primers efficiently amplified fragments of 936 bp and 629 bp of the COI and COII genes, respectively, in T. cruzi samples belonging to six different DTUs (Discrete Typing Units): TcI to TcVI. From the sequencing data, the base composition was calculated indicating a higher percentage of AT, which is congruent with the data of mitochondrial genes. Alignments were used in the reconstruction of maximum likelihood trees with sequences of the COI and COII genes from 55 and 57 T. cruzi strains, respectively. Phylogenetic reconstructions of COI and COII genes identified clades with significant statistical support values of T. cruzi DTUs. Such clades correspond to TcI, TcII e TcIII-TcIV-TcV-TcVI. These results are congruent with those described by other research groups and provide insights into a new method of parasite characterization.
Keywords: Trypanosoma cruzi
Mitochondrial genes
Cytochrome oxidase
Phylogenetic inference
Molecular evolution
keywords: Trypanosoma cruzi
Genes mitocondriais
Citocromo oxidase
Inferência filogenética
Evolução molecular
Issue Date: 2019
Citation: MIRANDA, Rafael de Souza. Filogenética dos Genes que Codificam as Subunidades I e II da Citocromo Oxidase de Trypanosoma cruzi. 2019. 58 f. Dissertação (Mestrado em Ciências da Saúde)-Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Belo Horioznte, 2019.
Date of defense: 2019
Place of defense: Belo Horizonte/MG
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brazil
Program: Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde
Copyright: open access
Appears in Collections:MG - IRR - PPGCS - Dissertações de Mestrado

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