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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.41.2009.tde-13072009-170906
Documento
Autor
Nome completo
Maira Natali Nassar
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2009
Orientador
Banca examinadora
Winter, Lucile Maria Floeter (Presidente)
Sabbaga, Maria Carolina Quartim Barbosa Elias
Visconti, Maria Aparecida
Título em português
Análise estrutural e funcional da região promotora de rDNA de Leishmania (Viannia) braziliensis e estudo comparativo com as regiões de Leishmania (Leishmania)
Palavras-chave em português
Expressão gênica
Fatores de transcrição
Leishmania braziliensis
Promotor
RNA polimerase I
Resumo em português
Um conjunto de quadros clínicos conhecidos genericamente por Leishmaniose, que representa um sério problema de Saúde Pública, tem como agentes etiológicos protozoários do gênero Leishmania. Em seu ciclo de vida, o parasita apresenta dois hospedeiros, um vertebrado e um invertebrado. O gênero Leishmania é dividido em dois subgêneros: Leishmania (Leishmania) e LeishmaniaViannia), de acordo com a posição ocupada pela forma promastigota no tubo digestivo do hospedeiro invertebrado. Genes que codificam RNA ribossômico são exclusivamente transcritos pela RNA polimerase I. A região promotora dessa polimerase é conhecida como espécie-específica. Estudos anteriores, baseados em ensaios de expressão transiente com construções nas quais a expressão do gene repórter CAT era dirigido por diferentes regiões do promotor mostraram que em Leishmania há um reconhecimento espécie-específico, mas que espécies filogeneticamente relacionadas reconhecem melhor o promotor do que a espécie homóloga. A caracterização estrutural da região promotora de RNA pol I de L. (V.) braziliensis possibilitou mapear o sítio de início de transcrição e definir a provável região promotora de RNA pol I desse organismo. Quando comparamos o 5´ ETS da região estudada, com a região correspondente das demais espécies do subgênero L. (Leishmania), notamos uma alta similaridade tanto no tamanho, quanto na seqüência de nucleotídeos. Já na região IGS os blocos de repetição apresentam tamanho similar, porém seqüências distintas, assim como a seqüência à montante do ETS. Não foi determinado o número de blocos de repetição presente em cada cístron de L.(V.) braziliensis. Os estudos de ligação de fatores nucleares à região central do promotor mostraram que houve um reconhecimento diferencial dessa região entre a espécie homóloga L. (V.) braziliensis e as espécies heterólogas L. (V.) guyanensis, pertencente ao mesmo subgênero e L. (L.) amazonenis. Os complexos protéicos associados a essa região central apresentaram maior afinidade com a espécie heteróloga L. (V.) guyanensis. O fato de ser o ensaio de CAT trabalhoso e demorado levou à busca de outro repórter que evidenciasse a funcionalidade da região promotora ao mesmo tempo em que permitisse a quantificação dessa expressão, de modo a medir a força do promotor. Neste trabalho iniciamos a padronização para utilizar GFP como gene repórter no estudo da funcionalidade de promotores. Foi possível mostrar que a GFP é detectável em microscopia confocal e que as células que expressam GFP podem ser quantificadas em FACS, no entanto, essas detecções só foram possíveis em parasitas selecionados por uma marca de seleção, ou seja, numa transfecção estável. Assim, substituir o gene repórter CAT pelo gene GFP foi inadequado para os ensaios de transfecção transiente, impedindo que fosse medida a atividade da região promotora de L. (V.) braziliensis em diferentes espécies.
Título em inglês
Structural and functional caracterization of rDNA promoter region of Leishmania (Viannia) braziliensis and comparative study with the Leishmania (Leishmania) region
Palavras-chave em inglês
Genetic expression
Leishmania braziliensis
Promoter
RNA polymerase I
Transcription factor
Resumo em inglês
Leishmaniasis is the generic name of a serious public health problem that is caused by protozoa of the genus Leishmania. In its lifecycle, the parasite has two hosts, a vertebrate and an invertebrate. The genus Leishmania is divided into two subgenera: Leishmania (Leishmania) and Leishmania (Vianna), according to the position occupied by the promastigotes form at the gut of the invertebrate host. Genes that encode ribosomal RNA are exclusively transcribed by RNA polymerase I. The promoter region of the RNA polymerase I is known to present a species-specific recognition. Previous studies, based on transient expression assays with constructions in which the expression of the reporter gene CAT was directed by different regions of the promoter showed that RNA pol I promoter in Leishmania is species-specific, but in phylogenetically related species the expression of the reporter gene is higher than in the homologous species. The structural characterization of the promoter region of RNA pol I of L. (V.) braziliensis enabled to map the site of initiation of transcription and to define the promoter region of RNA pol I. The comparison of the determined 5' region of the ETS region, with the corresponding region of other species of the subgenus L. (Leishmania), showed a high similarity both in size, as in the sequence of nucleotides. However, the IGS region and the repetitive blocks of nucleotides have similar size but different sequences. The studies of binding of nuclear factors to the central region of the promoter showed that there was a recognition between the species counterpart L. (V.) braziliensis and the heterologous species L. (V.) guyanensis, belonging to the same subgenus and L. (L.) amazonensis, that belongs to another subgenus. The complex protein associated with this central region showed greater affinity with the heterologous species L. (V.) guyanensis. The fact that to quantify the CAT expression represents a laborious and time consuming test lead us to search for another reporter that could identified the functionality of the promoter region and at the same time allowed the quantification of expression in order to measure the strength of the promoter. In the present work, we began the standardization for the use of GFP gene as reporter in the study of the functionality of promoters. It was possible to show that GFP is detectable in confocal microscope and the cells that express GFP can be quantified in FACS, however, these findings were made possible only in parasites selected by the mark, ie in a stable transfection. So, the replacement of CAT by GFP reporter showed to be inadequate for testing promoters in transient transfection. This prevented the measure of the activity of the promoter region of L. (V.) braziliensis in different species.
 
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Maira_Nassar_parcial.pdf (351.05 Kbytes)
Maria_Nassar.pdf (2.82 Mbytes)
Data de Publicação
2009-07-16
 
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