Identificação e caracterização in silico dos produtos gênicos das vias de transdução de sinais, Toll e TOR, confluentes na resposta de Anopheles darlingi à infecção por Plasmodium spp
Autor(es):
Pacheco, Ana Carolina Landim
Palavras Chaves:
Não informado
Ano de Publicação:
2011
Resumo:
A malária é considerada a principal parasitose tropical; causada por protozoários do gênero Plasmodium, ela é transmitida basicamente por duas espécies do gênero Anopheles: a gambiae, e a darlingi, esta última responsável pelas epidemias nas Américas. Como mais de 90% dos casos no mundo ocorrem na África (subSaariana), o primeiro dos dois mosquitos que teve o seu genoma revelado foi o An. gambiae. Nas Américas, entretanto, o An. darlingi é o principal vetor da malária, o que levou à sua escolha para alvo de sequenciamento pelo consórcio brasileiro da Rede Genoma Nacional (BRGene). Recentes avanços na área de genômica contribuem no esclarecimento de detalhes acerca dos mecanismos moleculares subjacentes a muitos fenômenos patogênicos na malária. O sequenciamento do genoma de An. darlingi é, portanto, uma primeira etapa do processo que visa identificar novos alvos terapêuticos, vacinas e métodos diagnósticos e de controle mais precisos/eficientes e menos tóxicos ou poluentes. Aplicações importantes advêm da identificação de genes que codificam proteínas ativas em diversos processos metabólicos, permitindo que novas drogas venham a ser desenvolvidas com base na clonagem desses genes e da produção das respectivas proteínas em larga escala. Neste contexto, pela participação de nosso grupo de pesquisa no projeto An darlingi da BRGene, foi possível comparar genomas de anofelinos (An. gambiae, An. darlingi e An. stephensi) para fins de distinção de genes potencialmente associados à transmissão do Plasmodium, com especial destaque para os genes relacionados com a imunidade do inseto. Considerando a relevância da busca por alvos gênicos potencialmente manipuláveis na promoção da resistência a patógenos em populações de vetores, este trabalho consistiu, portanto, numa análise bioinformática e pós-genômica do An darlingi nesta perspectiva. A presente abordagem de genes imunoe hemócito-relacionados foi capaz de identificar todos os elementos da via Toll/Rel1/ Cactus e da via TOR em anofelinos, cuja importância estratégica tem sido atribuída à sua relação com a imunidade e desenvolvimento dos vetores da Malária. Os genes e proteínas das vias Toll e TOR aqui estudados fornecem um seleto painel de protagonistas das interações parasito-hospedeiro (ou seja, Plasmodium-Anopheles). Note-se que os resultados reportados nesta tese (distribuídos na forma de 03 manuscritos científicos) compreendem a completa catalogação dos n.226 elementos das vias Toll/Rel1/Cactus e TOR na confluência dos mecanismos imune e de crescimento/ captação de nutrientes em mosquitos anofelinos na sua interação com protozoários Plasmodium. Tendo em mente que, à medida em que as fêmeas anofelinas precisam do repasto sanguíneo para a oogênese, quando esse repasto se dá num hospedeiro infectado por malária, simultaneamente estão ativados ambos os mecanismos de resposta imune disparada (aqui enfocada principalmente na via Toll/Rel1/Cactus) e o crescimento/ desenvolvimento perpassando a oogênese (aqui enfocada principalmente na via TOR). A novidade ressaltada aqui é exatamente esta abordagem integrada de se associar as evidências das vias Toll e TOR (cada uma com seus próprios desdobramentos genéticos e metabólicos), servindo de base para a dissecação de certas etapas da viabilidade protozoária, no caso o Plasmodium spp., em mosquitos Anopheles spp.. Palavras-chave: Anopheles darlingi; Vetor da Malária; Caracterização In Silico; Plasmodium spp.; Toll/Rel1/Cactus; TOR.
Abstract:
Malaria is the world major tropical parasitic disease; caused by protozoan parasite of genus Plasmodium, it is transmitted mostly by two species of the Anopheles: gambiae, and darlingi, which is responsible for the epidemics in Americas. As more than 90% of the cases of malaria in the world occur in Africa (sub-Saharan), the first one of the two mosquitos that had the genome sequenced was An. gambiae. In Americas, however, the An. darlingi is the main vector of the malaria, and for this reason became the target for the Brazilian National Genome (BRGene) consortium. Recents improvements in genomics has been helpfull to clarify details about the molecular mechanisms in many pathogenic phenomenon in malaria. The sequencing of the genome of An. darlingi is, therefore, a first stage of the process to identify new therapeutical targets, more efficient disgnostic and more efficient and less toxic or pollutant control methods. Identifying genes that encode active proteins in several metabolic processes, allowing the development of new drugs based on the cloning of these genes and their protein production on a large scale is, for example, important applications of this area. In this context, through the participation of our research group in the BRGene sequencing project of An. darlingi genome, was possible to compare genomes of several Anopheles (An. gambiae, An. darlingi and An. stephensi) for the distinction of genes potentially associated with transmission of the Plasmodium with particular focus on genes related to insect immunity. Regarding the relevance of the search for targets genes potentially manipulable in promoting pathogen resistance in vector populations, this study consisted into a bioinformatics and post-genomic analysis of the An. darlingi genome. The approach to immune- and hemocytes-related genes was able to identify all elements of the Toll/Rel1/Cactus and TOR pathways in anopheline mosquitos, which strategic importance has been attributed to its relation to immunity and development of malaria vectors. Genes and proteins of the Toll and TOR pathways in this study analyzed, provides a selected panel of host-parasite interactions (ie, Plasmodium-Anopheles). The results reported in this thesis (distributed in 03 scientific manuscripts) comprise a complete catalog of 226 elements of Toll/Rel1/Cactus and TOR pathways at the confluence of immune mechanisms and growth/ nutrient uptake in mosquitos anophelines and their interaction with Plasmodium protozoan. In order to reproduce efficiently, the female anopheline mosquitoes, feed on the blood of vertebrates to produce eggs, when this blood meal happens in a host infected by Plasmodium spp. are simultaneously activated both mechanisms of immune response (here mainly focused towards Toll/Rel1 / Cactus) and growth/development including oogenesis (here mainly focused towards TOR pathway). The innovation, highlighted in this thesis, is the integrated approach to link the evidence of the Toll and TOR pathways (each with their own genetic and metabolic consequences), providing the basis for the dissection of certain stages of protozoan viability, in this case Plasmodium spp., in Anopheles spp. mosquitos. Key-words: Anopheles darlingi; Malária Vector; In Silico characterization; Plasmodium spp.; Toll/Rel1/Cactus; TOR.
Tipo do Trabalho:
Tese
Referência:
Pacheco, Ana Carolina Landim. Identificação e caracterização in silico dos produtos gênicos das vias de transdução de sinais, Toll e TOR, confluentes na resposta de Anopheles darlingi à infecção por Plasmodium spp. 2011. 255 f. Tese (Doutorado em 2011) - Universidade Estadual do Ceará, , 2011. Disponível em: Acesso em: 21 de maio de 2024
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