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Título: Proteômica de tripanosomatídeos : divisão celular de Trypanosoma cruzi e análise do proteoma de Phytomonas serpens
Autor(es): Santos Júnior, Agenor de Castro Moreira dos
Orientador(es): Ricart, Carlos André Ornelas
Coorientador(es): Lima, Beatriz Dolabela de
Assunto: Tripanossoma cruzi - genética molecular
Doença de Chagas
Tripanossomatídeos
Espectrometria de massa
Ciclo celular
Proteômica
Data de publicação: 29-Out-2018
Referência: SANTOS JÚNIOR, Agenor de Castro Moreira dos. Proteômica de tripanosomatídeos: divisão celular de Trypanosoma cruzi e análise do proteoma de Phytomonas serpens. 2018. x, 95 f., il. Tese (Doutorado em Patologia Molecular)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Resumo: Os tripanosomatídeos compõem uma família de protozoários com flagelos únicos que inclui patógenos de invertebrados, vertebrados e plantas. Alguns desses protozoários causam importantes doenças humanas como é o caso do Trypanosoma cruzi, causador da doença de Chagas. Os tripanossomatídeos possuem grande semelhança genética entre si e características peculiares quando comparados a outros eucariotos, tais como a síntese de RNAs mensageiros policistrônicos durante o processo de transcrição, com consequente regulação gênica baseada em eventos pós-transcricionais, e divisão celular do tipo fechada, durante a qual não há o desaparecimento da carioteca e a condensação dos cromossomos. Dois tripanosomatídeos foram objetos de estudo desta tese, o T. cruzi e o fitopatógeno Phytomonas serpens. O presente trabalho descreve, pela primeira vez, o isolamento e a análise proteômica da fração nuclear de T. cruzi usando uma estratégia do tipo bottom-up utilizando cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS). Assim, foram identificadas 864 proteínas, dentre as quais 272 proteínas foram anotadas como putativas não caracterizadas, e 275 não haviam sido previamente relatados na análise do proteoma global do parasito. O agrupamento das proteínas nucleares em clusters mostrou um maior enriquecimento de proteínas envolvidas com organização de cromatina e com funções de ligação ao DNA. A variação do proteoma do T. cruzi durante seu ciclo celular também foi investigada. Para isso, as amostras proteicas de quatro pontos do ciclo celular foram tripsinizadas e marcadas com iTRAQ antes de análises por LC-MS/MS, revelando 785 proteínas e 88 fosfoproteínas reguladas com pelo menos um peptídeo fosforilado. O possível papel das proteínas e fosfoproteínas reguladas durante o ciclo celular foi discutido. Por fim, este trabalho também descreve a primeira análise do proteoma de P. serpens, um fitoparasita cujo genoma ainda não está sequenciado e que possui potencial interesse médico, devido a sua reatividade imunológica cruzada com o T. cruzi. Usando-se um banco de dados composto de sequências de 200 organismos da classe Kinetoplastida, foram identificadas 4.387 proteínas no proteoma de P. serpens, sendo as sequências de T. cruzi foram as que mais contribuíram para as identificações, dentre os cinetoplastídeos causadores de doenças humanas. Os dados gerados permitiram propor um mapa metabólico central para o parasito, que incluiu todas as enzimas do ciclo do ácido cítrico e nova gama de proteínas possivelmente responsáveis pela reação cruzada imunológica entre P. serpens e T cruzi.
Abstract: Trypanosomatids comprise a family of flagellated protozoans that includes invertebrate, vertebrate and plant pathogens. Some of these protozoans cause important human diseases, as is the case of Trypanosoma cruzi, which causes Chagas' disease. Trypanosomatids have great genetic similarity between themselves and peculiar characteristics when compared to other eukaryotes, such as the synthesis of polycistronic messenger RNAs during the transcription process, with consequent gene regulation based on post-transcriptional events, and closed cell division during which it is not observed the disappearance of the nuclear envelope and the condensation of the chromosomes. Two trypanosomatids were objects of study of this thesis, T. cruzi and phytopathogen Phytomonas serpens. The present work describes, for the first time, the isolation and proteomic analysis of the T. cruzi nuclear fraction using a bottom-up strategy based on liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS / MS). Thus, 864 proteins were identified, of which 272 proteins were annotated as putative uncharacterized, and 275 had not previously been reported in the overall proteome analysis of the parasite. The grouping of nuclear proteins in clusters showed a greater enrichment of proteins involved with chromatin organization and with DNA binding functions. The variation of T. cruzi proteome during its cell cycle was also evaluated. For this, protein samples from four points of the cell cycle were trypsinized and labeled with iTRAQ before LCMS/ MS analyzes, revealing that 785 proteins and 88 phosphoproteins were regulated. The possible role of the regulated proteins and phosphoproteins during the cell cycle was discussed. Finally, this work also describes the first analysis of the proteome of P. serpens, a phytoparasite whose genome has not yet been sequenced and that has potential medical interest due to its cross-reactivity with T. cruzi. Using a database composed of sequences of 200 organisms of the Kinetoplastida class, 4,387 proteins were identified in the P. serpens proteome, with the T. cruzi sequences contributing the most to the identifications. The data generated allowed to propose a central metabolic map for the parasite, which included all the enzymes of the citric acid cycle and new range of proteins possibly responsible for the immunological cross-reaction between P. serpens and T cruzi.
Informações adicionais: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2018.
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