Clues on the dynamics of DNA replication in Giardia lamblia

Autor(es)

Silva, Marcelo S. da ; Vitarelli, Marcela O. ; Viala, Vincent Louis ; Tsantarlis, Katherine ; Pires, David da Silva ; Franco, Thiago A. ; de Azevedo, Inacio L. M. J. ; Elias, Maria Carolina ; Tonelli, Renata R.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Cell Science; v. 136, n. 10, p. 13-pg., 2023-05-01.

Resumo

Genomic replication is a critical, regulated process that ensures accurate genetic information duplication. In eukaryotic cells, strategies have evolved to prevent conflicts between replication and transcription. Giardia lamblia, a binucleated protozoan, alternates between tetraploid and octaploid genomes during its cell cycle. Using single-molecule techniques like DNA combing and nanopore-based sequencing, we investigated the spatio-temporal organization of DNA replication, replication fork progression and potential head-on replication-transcription collisions in Giardia trophozoites. Our findings indicate that Giardia chromosomes are replicated from only a few active origins, which are widely spaced and exhibit faster replication rates compared to those in other protozoan parasites. Immunofluorescence assays revealed that similar to 20% of trophozoites show asynchronous replication between nuclei. Forksense and gene ontology analyses disclosed that genes in regions with potential head-on collisions are linked to chromatin dynamics, cell cycle regulation and DNA replication/repair pathways, possibly explaining the observed asynchronous replication in part of the population. This study offers the first comprehensive view of replication dynamics in Giardia, which is the pathogen that causes giardiasis, a diarrheal disease impacting millions worldwide. (AU)

• Processo FAPESP: 17/07693-2 - Dinâmica funcional da proteína Orc1b durante o ciclo de vida de Trypanosoma
• Beneficiário: Marcela de Oliveira Vitarelli
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 20/10277-3 - Investigação do papel dos pirofosfatos de inositol (PP-IPs) em vias de reparo de DNA e dinâmica dos telômeros utilizando tripanossomatídeos como modelo
• Beneficiário: Marcelo Santos da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Jovens Pesquisadores
• 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: 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: 14/24170-5 - Dinâmica da replicação do DNA em Trypanosoma cruzi: caracterização do licenciamento e da taxa de replicação
• Beneficiário: Marcelo Santos da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/02918-1 - Modelo 3D de intestino humano: uso de scaffolds de seda em estudos sobre interação Giardia lamblia-hospedeiro
• Beneficiário: Renata Rosito Tonelli
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 20/00694-6 - Como o processo de replicação do DNA contribui para o sucesso da infecção causada por Trypanosoma cruzi
• Beneficiário: Maria Carolina Quartim Barbosa Elias Sabbaga
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 16/50050-2 - How do common and diverged features of the replicative stress response shape the biology of TriTryp parasites?
• Beneficiário: Maria Carolina Quartim Barbosa Elias Sabbaga
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 19/10753-2 - Investigação do papel dos pirofosfatos de inositol (PP-IPs) em vias de reparo de DNA e dinâmica dos telômeros utilizando tripanossomatídeos como modelo
• Beneficiário: Marcelo Santos da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores