Open chromatin analysis in Trypanosoma cruzi life forms highlights critical differences in genomic compartments and developmental regulation at tDNA loci

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Jeronimo Lima, Alex Ranieri ; de Sousa Silva, Herbert Guimaraes ; Poubel, Saloe ; Roson, Juliana Nunes ; Oliveira de Lima, Loyze Paola ; Costa-Silva, Hellida Marina ; Goncalves, Camila Silva ; Galante, Pedro A. F. ; Holetz, Fabiola ; Motta, Maria Cristina Machado M. ; Silber, Ariel M. ; Elias, M. Carolina ; Chagas da Cunha, Julia Pinheiro

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: EPIGENETICS & CHROMATIN; v. 15, n. 1, p. 16-pg., 2022-06-01.

Resumo

Background Genomic organization and gene expression regulation in trypanosomes are remarkable because protein-coding genes are organized into codirectional gene clusters with unrelated functions. Moreover, there is no dedicated promoter for each gene, resulting in polycistronic gene transcription, with posttranscriptional control playing a major role. Nonetheless, these parasites harbor epigenetic modifications at critical regulatory genome features that dynamically change among parasite stages, which are not fully understood. Results Here, we investigated the impact of chromatin changes in a scenario commanded by posttranscriptional control exploring the parasite Trypanosoma cruzi and its differentiation program using FAIRE-seq approach supported by transmission electron microscopy. We identified differences in T. cruzi genome compartments, putative transcriptional start regions, and virulence factors. In addition, we also detected a developmental chromatin regulation at tRNA loci (tDNA), which could be linked to the intense chromatin remodeling and/or the translation regulatory mechanism required for parasite differentiation. We further integrated the open chromatin profile with public transcriptomic and MNase-seq datasets. Strikingly, a positive correlation was observed between active chromatin and steady-state transcription levels. Conclusion Taken together, our results indicate that chromatin changes reflect the unusual gene expression regulation of trypanosomes and the differences among parasite developmental stages, even in the context of a lack of canonical transcriptional control of protein-coding genes. (AU)

• Processo FAPESP: 13/07467-1 - CeTICS - Centro de Toxinas, Imuno-Resposta e Sinalização Celular
• Beneficiário: Hugo Aguirre Armelin
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 18/15553-9 - Indo a fundo na regulação da cromatina de Trypanosoma cruzi: identificação de novas moléculas e questionando seu possível impacto no controle da transcrição
• Beneficiário: Julia Pinheiro Chagas da Cunha
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 20/02708-4 - Explorando o papel das proteínas associadas à cromatina detectadas no Trypanosoma cruzi
• Beneficiário: Herbert Guimarães de Sousa Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 18/14432-3 - Uma rede para uma biologia integrativa em doenças negligenciadas: conectando a epigenética, o metabolismo e a biologia celular em tripanossomatídeos patogênicos
• Beneficiário: Ariel Mariano Silber
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 19/19834-5 - Descrevendo novas moléculas na cromatina de Trypanosoma cruzi por imunoprecipitação de cromatina locus específica
• Beneficiário: Hellida Marina Costa Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/19690-3 - Abordagens genômicas para revelar a estrutura epigenômoica em trypanossomas sujeitos a mudanças no seu estado metabólico e durante o ciclo celular
• Beneficiário: Alex Ranieri Jerônimo Lima
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado