Caracterização da via mitocondrial de tiolação de tRNAs em Trypanosoma cruzi

• Processo: 22/04890-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2023
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Ariel Mariano Silber
• Beneficiário: Marilene Souza Braga
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/14432-3 - Uma rede para uma biologia integrativa em doenças negligenciadas: conectando a epigenética, o metabolismo e a biologia celular em tripanossomatídeos patogênicos, AP.TEM
• Assunto(s): CRISPR-Cas9 Tradução RNA de transferência Trypanosoma
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: CRISPR-Cas9 | Cruzi | tiolação | Tradução | tRNA | Trypanosoma | Biologia Molecular de Tripanossomatídeos

Resumo

O Trypanosoma cruzi é um patógeno unicelular, causador da doença de Chagas que afeta cerca de 7 milhões de pessoas em todo o mundo. Este possui características únicas relacionadas a sua biologia, como uma única mitocôndria ramificada, na qual há uma a estrutura denominada cinetoplasto, que abriga o genoma mitocondrial (kDNA). Para que ocorra a tradução dos genes codificados pelo kDNA, faz-se necessária a importação de todos os RNAs transportadores (tRNAs) a partir do citosol. Os tRNAs são abundantemente modificadas pós-transcricionalmente, e estas modificações podem constituir de simples metilações à edição de bases ou ainda à adição de moléculas complexas, como açúcares. Essas modificações desempenham diferentes funções como estabilidade, aumento da capacidade de pareamento e regulação da expressão gênica. Dentre as modificações identificadas até então, a tiolação pode ser encontrada nas posições 33 e 34 dos tRNAs, sendo que a tiolação da uridina na posição 33 (sU33) foi identificada unicamente em tripanossomatídeos. Foi demonstrado que sU33 modula negativamente a edição de tRNATrp na mitocôndria de Trypanosoma brucei, o que impacta diretamente a expressão gênica mitocondrial. A tiolação da uridina na mitocôndria requer o complexo proteico formado por uma cisteína desulfurase (Nfs; EC:2.8.1.7), uma 2-thiouridilase tRNA-específica (Mtu1; E.C.:2.8.1.14) e uma proteína acessória (Isd11), além de utilizar o aminoácido cisteína como doador do grupo tiol. O genoma do T. cruzi codifica para ortólogos putativos dos genes envolvidos na via mitocondrial de tiolação de tRNAs, mas o papel biológico dessa via ainda não foi investigado neste parasita. Assim, o presente projeto tem como objetivo investigar o impacto destas enzimas na biologia de T. cruzi através da geração de linhagens nocaute para os genes possivelmente envolvidos na via de tiolação mitocondrial utilizando o método de bar-seq CRISPR-Cas9 com posterior avaliação fenotípica das linhagens mutantes ao longo do ciclo de vida do parasita.