Estudos sobre o mecanismo da transcrição e do switching de genes de virulência em Plasmodium

Resumo

Muitas das espécies do gênero Plasmodium - os protozoários causadores da Malária - possuem no seu genoma famílias multigênicas que codificam antígenos associados a virulência, localizadas na hemácia infectada. Em Plasmodium falciparum, as famílias multigênicas mais importantes são os genes var - responsáveis pela codificação de antígenos PfEMP1 que medeiam citoaderência de hemácias infectadas em vasos capilares - os genes rif que codificam os antígenos RIFIN, genes Pfmc-2TM, surf, que codificam os antígenos SURFIN. Outras especies possuem a superfamília pir, da qual fazem parte os genes vir (Plasmodium vivax), bir (Plasmodium berghei), e cir, yir e kir, oriundos de P. chabaudi, P. yoelii, e P. knowlesi, respectivamente. Exceto para os genes var, não se sabe o papel das demais famílias multigénicas na biologia de Plasmodium. Enquanto muitos dados foram acumulados sobre os mecanismos do controle da transcrição dos genes var, o modo de transcrição/expressão das demais famílias multigénicas é grandemente desconhecido. Aparentemente os genes var e rif compartilham as mesmas modificações na cromatina que indicam se um determinado gene var ou rif está sendo transcrito ou não. As enzimas modificadoras de cromatina que promovem o status silenciado ou ativo são parcialmente conhecidas e também alguns fatores que associam com o status silenciado. Entretanto, muitas questões importantes permanecem não respondidas, por exemplo: Apesar de não existir um RNAi pathway clássico, existe alguma influência de RNAs não codificadoras que talvez interagem com a cromatina ou fatores associados a ela no processo da decisão qual alelo de gene variante será transcrito após a proxima reinvasão eritrocitária? O crosstalk que existe para genes var de forma estringente e leva a exclusão alélica quase total ocorre em qual grau/intensidade em outras famílias multigênicas como rif, bir ou mesmo surf? No projeto apresentado propomos abordar estas perguntas utilizando transfecção com plasmídeos/cromossomos artificiais carregando promotores de genes variantes e genes de resistência contra antibióticos e monitoramento da transcrição por RT-PCR em tempo real ou high throughput sequencing na recém adquirida plataforma SOLiD 5.5, tanto em sistema humano (P. falciparum) quanto em modelo murino (P. berghei). Os resultados esperados iluminarão o modo de transcrição de importantes fatores de virulência. Em paralelo testamos qual dos recentemente encontrados putativos fatores de transcrição ApiAP2 são responsáveis pelo controle de genes var, rif ou surf. (AU)