Rastreando o sexo oculto em Leishmania, um parasita protozoário

• Processo: 25/08431-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2030
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Parasitologia - Protozoologia de Parasitos
• Pesquisador responsável: Carolina Moura Costa Catta Preta
• Beneficiário: Carolina Moura Costa Catta Preta
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Pesquisadores associados: Fredy Galvis Ovallos ; Nicola Baker ; Tiago Rodrigues Ferreira
• Assunto(s): Mecanismos moleculares Protozoa Leishmania Flebotomíneos Gametas Hibridização Análises multiômicas Análise de célula única
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ciclo Sexual | Flebotomíneos | Gametas | Hibridização | Leishmania sp | Multiômica de célula única | Protozoologia Molecular

Resumo

A reprodução sexual em Leishmania permanece como um dos aspectos mais enigmáticos de sua biologia. Embora híbridos naturais e experimentais já tenham sido descritos, os mecanismos celulares e moleculares que sustentam a meiose, a troca genética e a fusão celular ainda são pouco compreendidos. Evidências indicam que a recombinação sexual ocorre no vetor flebotomíneo por meio de um ciclo críptico induzido por estresse, mas a identidade dos estágios envolvidos, os estímulos moleculares e a sequência de eventos ainda são desconhecidos. Dados transcriptômicos e observações in vivo sugerem que as formas haptomonadas, um dos morfotipos encontrados no intestino médio torácico dos flebotomíneos, podem atuar como estágios sexuais, já que surgem em condições que favorecem a formação de híbridos e expressam genes relacionados à fusão celular. Este projeto tem como objetivo elucidar os mecanismos moleculares e os processos celulares que regulam a reprodução sexual em Leishmania, com base na hipótese de que o parasita apresenta um ciclo sexual regulado, porém não obrigatório, envolvendo redução de ploidia, diferenciação em estágios sexuais e atuação de reguladores conservados e específicos de linhagem. Através da aplicação de técnicas de ATAC-seq e RNA-seq de célula única, integradas via o pipeline scPloidy e validadas por FISH e marcação endógena de proteínas, será possível investigar a ocorrência de intermediários haploides e determinar se a meiose ocorre de forma canônica ou por mecanismos alternativos. A investigação dos parálogos do gene HAP2 permitirá entender como ocorre a fusão celular e quais domínios proteicos são críticos para essa função. O papel dos haptomonados será explorado por meio de triagens funcionais com bibliotecas de mutantes nulos codificados por códigos de barras moleculares, além de análises proteômicas baseadas em marcação por proximidade. Por fim, o projeto buscará evidências de reprodução sexual em espécies do Novo Mundo, como L. braziliensis e L. infantum, utilizando infecções experimentais em vetores colonizados. A combinação de genômica funcional, infecções in vivo e abordagens multi-ômicas em célula única fornecerá uma compreensão mecanística inédita da reprodução sexual em Leishmania, com implicações para a evolução, diversidade genética e adaptação dos parasitas em diferentes contextos epidemiológicos. (AU)