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Tipo do documento: Dissertação
Título: Caracterização molecular e análise da expressão gênica de adesivas na levedura emergente Trichosporon asahii
Autor: JESUS, Daniel Felipe Freitas de 
Primeiro orientador: PADOVAN, Ana Carolina Barbosa
Primeiro membro da banca: ALMEIDA, Patrícia Paiva Corsetti de
Segundo membro da banca: CHAVES, Guilherme Maranhão
Resumo: O gênero Trichosporon está classificado no filo Basidiomycota, é composto por 12 espécies, sendo Trichosporon asahii, a mais relevante clinicamente, causando infecções invasivas com mortalidade de até 80%. Isso deve-se não só o estado imunológico do paciente, mas também, a falhas nos tratamentos e formação de biofilmes em materiais implantados (cateteres), sendo resistente aos antifúngicos. A formação de biofilme depende de adesinas, que medeiam diferentes interações célula-meio, constituindo importante fator de virulência, que em Trichosporon nunca foram caracterizadas. Deste modo, o presente trabalho tem por objetivo caracterizar molecularmente genes codificadores de proteínas com potencial função de adesão. Para isso, foram realizadas buscas (tBLASTn-NCBI) por genes hipotéticos de adesinas no genoma da linhagem de referência de T. asahii CBS2479, depositado em banco genômico, a partir de 23 adesinas conhecidas de Candida albicans e Cryptococcus neoformans. Além disso foi analisado o seu proteoma por meio dos programas de predições de adesinas FungalRV e Faapred. No servidor CBS prediction, realizou-se predições de peptídeo sinal, via de secreção, presença de hélices transmembrana, glicosilações, manosilações e acetilações. Após essa seleção, realizou-se extração do DNA total dos quatro isolados de T. asahii (CBS2479, CBS7631, L2585 e L773) e PCR convencional, para verificação da existência das sequências. Em seguida prosseguiu-se com extração de RNA total dos quatro isolados cultivados de modo planctônico para análise de expressão gênica. Pelo tBLASTn revelou-se 1 proteína com 30% de identidade e 85% de similaridade com CFL1p de C. neoformans. Pelo FungalRV e Faapred, foram preditas 16 sequências em comuns como adesinas, sendo secionados 17 pelos 3 programas de análise. Após aplicação de critérios de inclusão como tamanho da proteína (≥300 aminoácidos), presença de regiões conservadas que indiquem função de adesão, presença de peptídeo sinal e ausência de hélices transmembrana, foram selecionados 4 genes para estudo. A primeira proteína, CFL1p-like, contém 325 aminoácidos e apresenta O-glicosilações em 4 resíduos de serina/treonina (ser/thr), sem predição para N-glicosilações, com presença de sítios de ligações de manoses em 14 resíduos de trioptofano (trp) e ausência de predição para de N-acetilação. A proteína Beta-like contém 1383 aminoácidos com 463 possíveis resíduos passiveis de O-glicosilações e 21 sítios preditos para N-glicosilações, não apresentando sítios de C-manosilação e N-acetilação. Já a terceira foi chamanda de Restina-like e contém 507 aminoácidos com 101 resíduos passíveis de receber O-glicosilação, sem sítios de N-glicosilação e N-acetilação, mas foi predita C-manosilação em apenas um resíduo. A última proteína selecionada contém 406 aminoácidos, com 65 resíduos passíveis de O-glicosilação e 12 de N-glicosilação, sendo ausentes sítios de C-manosilação e N-acetilação. Os quatro genes foram amplificados nos quatro isolados por meio da PCR convencional, e verificou-se por RT-PCR que todos os genes selecionados se apresentavam expressos nas linhagens. Os genes MAR-like, RES-like e BETA-like foram mais expressos na linhagem CBS2479 provenientes de micose de pele, demonstrando que o sítio de isolamento pode influenciar na expressão. Não foi possível relacionar a expressão gênica com capacidade de formação de biofilme dos isolados de hemocultura em crescimento planctônico. Contudo, as análises de expressão demonstram que o gene CFL1-like foi mais expresso nas de hemocultura CBS7631 e L773 que apresentavam morfologia predominante de artroconídeos, ao invés daquelas com morfologia filamentosa. Este trabalho ainda contribuiu para a anotação genômica das ORFs referentes aos genes, com modificação de hipotéticas para verificadas, ao identificar potenciais genes codificadores de adesinas no filo Basidiomycota utilizando como modelo, o patógeno emergente T. asahii.
Abstract: The Trichosporon genus is classified within the Basidiomycota phylum and comprehends 12 species with Trichosporon asahii being the most clinically relevant species, causing invasive infections with mortality 80%. This is due not only to the patient's immune status, but also, to treatment failure and biofilm formation on implanted materials (catheters), which increase the resistance against antifungals. The biofilm formation depends on proteins expressed in the cell surface, called adhesins, which mediate cell-environment interactions, knowingly as important virulence factors, which are totally uncharacterized in Trichosporon spp.. Thus, the present work aims to characterize putative genes encoding proteins with potential adhesion function. For this, we searched (tBLASTn-NCBI) for hypothetical adhesin genes in the reference genome of T. asahii CBS2479, deposited in a genomic in public databases, from 23 well-known adhesins of Candida albicans and Cryptococcus neoformans. In addition, its complete proteome was analyzed through adhesin prediction programs (FungalRV and Faapred). From the CBS prediction server, signal peptide prediction, secretion pathway, presence of transmembrane helices, glycosylations, mannosylations and acetylations were performed. After this selection, total DNAs was extracted from four isolates of T. asahii (CBS2479, CBS7631, L2585 and L773) and conventional PCR, to verify the existence of the complete ORFs. Then, total RNA extraction from the four planktonically cultivated isolates was performed for expression analysis by RT-PCR. As results, by tBLASTn only 1 protein was found with 30% identity and 85% CFL1p similarity to C. neoformans. Through FungalRV and Faapred, 16 sequences were predicted in common as adhesins, being selected 17 by the 3 programs of analysis. After applying other inclusion criteria such as: protein size (≥300 amino acids), presence of conserved regions indicating adhesion function, presence of signal peptide and absence of transmembrane helices, 4 genes were selected for our study. All selected putative genes possess protein chain predicted with more than 300 amino acids, signal peptide, absence of transmembrane helices and are secreted by the classical secretory pathway. The first one was named CFL1p-like protein and contains 325 amino acids, exhibits O-glycosylations on 4 serine/threonine residues (ser/thr), with no prediction for N-glycosylations, with presence of 14 residues of trioptophan (Trp) predicted with mannosylation and no prediction for N-acetylation. Beta-like protein contains 1383 amino acids with 463 possible residues of O-glycosylations and 21 sites predicted for N-glycosylations, showing no C-mannosylation and N-acetylation sites. The third putative protein was called Restin-like and contains 507 amino acids with 101 residues likely to receive O-glycosylation, without N-glycosylation sites and N-acetylation, but presented only one residue with C-mannosylation. The last selected protein contains 406 amino acids, with 65 residues with predicted O-glycosylation and 12 with N-glycosylation, without sites of C-mannosylation and N-acetylation. The four genes were amplified in the four isolates by conventional PCR, and it was verified by RT-PCR that all selected genes were expressed in the four T. asahii strains. Three of the four genes, MAR-like, RES- like and BETA-like were more expressed in the CBS2479 strain from skin mycosis, demonstrating that the isolation site may influence their expression in planktonic growth. It was not possible to relate expression levels to the biofilm formation capacity of blood culture isolates during planktonic growth. However, expression analyzes demonstrate that the gene CFL1-like gene was more expressed in blood cultures CBS7631 and L773 which had predominant morphology of artroconids, rather than those with filamentous morphology. This work also contributed to the genomic annotation of the four ORFs, changing their status from hypothetical to verified sequences, by identifying genes that may encode novel adhesins of the Basidiomycota phylum using as model, the emerging pathogen T. asahii.
Palavras-chave: Trichosporon
Adesinas
Planctônico
Área(s) do CNPq: BIOLOGIA E FISIOLOGIA DOS MICROORGANISMOS::MICOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação
Programa: Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas
Citação: JESUS, Daniel Felipe Freitas de. Caracterização molecular e análise da expressão gênica de adesivas na levedura emergente Trichosporon asahii. 2018. 86 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) - Universidade Federal de Alfenas, Alfenas, MG, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1435
Data de defesa: 27-Fev-2018
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