Compreendendo a via de degradação de His de T. cruzi utilizando biologia sintética

• Processo: 20/16569-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Ariel Mariano Silber
• Beneficiário: Gabriela Torres Montanaro
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/06034-2 - O papel biológico de aminoácidos e seus metabólitos derivados em Trypanosoma cruzi, AP.TEM
• Assunto(s): Biologia sintética Histidina Trypanosoma cruzi Trypanosoma brucei brucei
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biologia sintética | Histidina | Trypanosoma | Bioquímica de tripanossomatídeos

Resumo

Trypanosoma cruzi é o agente etiológico da Doença de Chagas e é transmitido entre mamíferos por insetos triatomíneos. O fato desse parasita transitar entre hospedeiros invertebrados e vertebrados resultou em adaptações a diferentes ambientes, caracterizados por diferentes condições nutricionais. Por exemplo, quando a glicose está limitada no intestino do vetor, T. cruzi pode mudar seu metabolismo para degradar aminoácidos. Neste contexto, a histidina (His) é um importante metabólito para o T. cruzi, não somente porque pode ser encontrada no triatomíneo em altas concentrações, como também pode ser utilizada pelo parasita para produção de ATP. Além disso, a His pode ser completamente oxidada a CO2 e é capaz de restaurar a viabilidade celular após um estresse nutricional severo. A via de degradação de His possui quatro etapas no T. cruzi, mas não está presente no Trypanosoma brucei, o que torna este tripanossomatídeo um bom modelo para investigação do papel biológico da presença desta via. No presente projeto pretendemos transferir a via completa de catabolismo de His do T. cruzi para T. brucei, tanto in silico quanto in vitro, com o objetivo de avaliar as características fenotípicas adquiridas por este segundo parasita quando geneticamente modificado desta forma. Para isso, será utilizado o mapa metabólico Trypanocyc, onde será inserida a via de degradação de His. A partir disso, serão feitas diversas simulações para observar se a presença da via interfere em fluxos metabólicos do parasita. Além disso, a forma procíclica de T. brucei será transfectada com a série de plasmídeos pJG, que permitirá a expressão constitutiva ou indutível das quatro enzimas presentes na via de degradação de His de T. cruzi. Os parasitas transgênicos serão avaliados fenotipicamente quanto ao transporte, capacidade de metabolização de His, capacidade de resistência a diferentes tipos de estresse e capacidade de infecção do inseto vetor. A partir das informações obtidas, poderemos comparar com o modelo metabólico gerado de forma a otimizá-lo. Observando a via completa de degradação de His nesses parasitas, será possível determinar quais vantagens evolutivas que esta traz ao ciclo de vida do tripanossomatídeo e obter informações que podem ser de utilidade futura. (AU)