Caracterização funcional de RNAs longos não-codificadores de proteínas em Schistosoma mansoni

Autor(es)

Gilbert de Oliveira Silveira

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ)
• Data de defesa: 2022-11-10

Membros da banca

Sergio Verjovski Almeida; Fernanda Janku Cabral

• Orientador: Sergio Verjovski Almeida

Resumo

A esquistossomose é uma importante doença parasitária com alto impacto nas taxas de morbidade e mortalidade, afetando mais de 230 milhões de pessoas em 76 países. Schistosoma mansoni é a espécie prevalente na África e na América Latina, apresentando um ciclo de vida complexo com seis estágios diferentes: ovos, miracídios, esporocistos, cercárias, esquistossômulos, machos adultos e fêmeas adultas (dimorfismo sexual). A compreensão da biologia do esquistossoma em nível molecular pode sugerir novas alternativas terapêuticas. RNAs longos não-codificadores de proteínas (lncRNAs) são RNAs com mais de 200 nucleotídeos com baixo ou nenhum potencial de codificação de proteínas que, em humanos e muitas outras espécies, podem atuar como reguladores da expressão de genes codificadores de proteínas, manutenção de células-tronco e resistência a drogas. Devido à sua expressão tecido-específica e funções multifacetadas, os lncRNAs foram propostos como novos alvos terapêuticos em doenças humanas. Nesta Tese, produzimos uma revisão bibliográfica dos trabalhos que identificaram lncRNAs em protozoários, em Schistosoma e outros helmintos, e demonstramos pela primeira vez os impactos na fisiologia de S. mansoni causados pelo silenciamento in vitro de um lncRNA intergênico (Introdução). Em seguida, determinamos os genes de referência adequados para a normalização de dados de RT-qPCR de amostras dos seis diferentes estágios de desenvolvimento de S. mansoni (Capítulo 1). Mais adiante, mostramos por re-análises de dados públicos de RNA-Seq de parasitas fêmeas tratadas com 5-Aza-Citidina (uma droga epigenética inibidora da oviposição e desenvolvimento dos ovários das fêmeas), que centenas de lncRNAs eram diferencialmente expressos entre as condições controle e tratado. Muitos lncRNAs pertenciam a módulos de co-expressão relacionados com metabolismo em machos, e alguns foram validados por RT-qPCR (Capítulo 2). Posteriormente, reanalisando dados públicos de RNA-Seq de célula única (scRNA-seq) de S. mansoni adultos caracterizamos o perfil de expressão de lncRNAs nos 68 grupos de células identificados. Os grupos de células que continham a maioria dos lncRNAs marcadores eram gametas masculino e feminino e células progenitoras de tegumento. Identificamos lncRNAs marcadores específicos de células neurais. Por hibridização in situ de parasita inteiro, com marcação simples ou dupla, localizamos a expressão específica de 13 dos 16 lncRNAs marcadores selecionados (Capítulo 3). Por fim a reanálise de dados públicos de RNA-Seq de vermes adultos, recuperados de hamsters infectados com cercárias de um único sexo ou dos dois sexos, identificou milhares de lncRNAs diferencialmente expressos. Selecionamos doze lncRNAs e validamos seus níveis de expressão em um modelo similar de parasitas mantidos pareados ou não em cultivos in vitro. O silenciamento in vitro e in vivo de quatro dos lncRNAs selecionados mostrou que eles desempenham papéis fundamentais na proliferação celular nos vermes adultos e suas gônadas e são essenciais para a manutenção da vitelária das fêmeas, reprodução do verme adulto e desenvolvimento de ovos. Hibridização in situ mostrou que esses lncRNAs são expressos em tecidos que se correlacionam com os fenótipos observados no silenciamento in vitro (Capítulo 4). De modo geral, esses resultados mostram que os lncRNAs são componentes essenciais da biologia do S. mansoni, apresentando potencial significativo como novos candidatos a alvos terapêuticos. (AU)

• Processo FAPESP: 18/24015-0 - Caracterização funcional de RNAs longos não-codificadores de proteínas em Schistosoma mansoni
• Beneficiário: Gilbert de Oliveira Silveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado