O papel da Helicase RecQ1 na memória epigenética da transcrição de genes variantes em Plasmodium falciparum, o parasita causador da malária

• Processo: 24/00314-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética
• Pesquisador responsável: Gerhard Wunderlich
• Beneficiário: Victória Simões Della Casa
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Malária Plasmodium falciparum Parasitologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Helicase PfRecQ1 | malária | memória epigenética | Plasmodium falciparum | Proteína de heterocromatina 1 | Parasitologia

Resumo

Durante a fase intraeritrocítica, o parasita da malária humana Plasmodium falciparum exporta várias proteínas para a superfície da hemácia infectada. Entre estas proteínas estão membros dos 45-90 alelos da família de proteínas Plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein 1 (PfEMP1). Estas são importantes fatores de virulência porque causam citoaderência e sequestro de hemácias infectadas em vasos profundos, o que eventualmente pode evoluir para malária grave. Devido a sua exposição ao sistema imunológico, a expressão dos antígenos PfEMP1 é estritamente regulado por eventos epigenéticos como modificação de cromatina. Isso leva a transcrição de apenas um gene var codificando uma variante PfEMP1 por vez na superfície da hemácia infectada. Após subsequentes ciclos de reinvasão em novas hemácias, o padrão de expressão de PfEMP1 (ativação e silenciamento de promotores var) normalmente é mantido (memória epigenética). Quais componentes e em qual sequência de eventos eles agem para herdar o padrão de transcrição var durante ciclos subsequentes ainda não está completamente entendido. Recentemente foi identificada a Helicase PfRQ01 como essencial para ativação de loci var ativos e o knockout de PfRQ01 levou ao silenciamento completo de todos os genes var. Porém, não está claro o que recruta PfRQ01 para loci var a serem ativados. Propomos avaliar o que acontece com a memória epigenética quando PfRQ01 é diminuída ou removida do seu lugar de ação por apenas um ou dois ciclos de reinvasão. Isto pode informar a interação/feedback de PfRQ01 com fatores que determinam seu recrutamento a um locus var inicialmente ativo. Para isso, já foram preparadas duas linhagens de parasitas modificados. Em uma linhagem o gene PfRQ01 foi etiquetado com sequencias que codificam o tag hemaglutinina (HA) seguido pelo peptídeo autoclivante 2A, o gene de resistência a neomicina/G418 e uma ribozima glmS que permite posteriormente efetuar a degradação seletiva do transcrito PfRQ01-HA. Na outra linhagem, PfRQ01 foi etiquetado com domínios 2xFKBP, GFP, 2A, resistência a neomicina/G418 e glmS. A segunda configuração permite o deslocamento condicional da proteína etiquetada no sistema knock sideways (após supertransfecção de plasmídeo codificando o ligante FRB plus sinal de secreção). Incluímos como controle positivo uma linhagem onde a proteína de heterocromatina 1 (HP1) foi etiquetada da mesma maneira. O estudo de fatores que influenciam a transcrição var pode revelar potenciais alvos a intervenção, já que a perturbação de padrões de citoaderência em uma situação de infecção natural (diminuindo o específico fenótipo adesivo patogênico) pode potencialmente aliviar sintomas de malária grave e facilitar a eliminação de hemácias infectadas.