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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.42.2019.tde-11112021-122001
Document
Author
Full name
Ignasi Bofill Verdaguer
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Katzin, Alejandro Miguel (President)
Ferreira, Marcelo José Pena
López, Agustín Hernández
Takahashi, Anita Hilda Straus
Title in Portuguese
Avaliação de possíveis inibidores da biossíntese de produtos isoprenilados e estudo da biossíntese de prenilquinonas nos estágios intraerotricitários de Plasmodium falciparum.
Keywords in Portuguese
Trypanosoma brucei
Trypanosoma cruzi
Aminoácidos
Doença de Chagas, Glutamina
Poliglutamilação
Abstract in Portuguese
Trypanosoma cruzi e Trypanosoma brucei são os agentes etiológicos da doença de Chagas e da doença do sono, respectivamente. Ambos são tripanossomatídeos, apresentam um ciclo de vida que alterna entre os hospedeiros mamíferos e os hospedeiros invertebrados e apresentam o metabolismo baseado no consumo de aminoácidos e/ou glicose, dependendo da disponibilidade de nutrientes no ambiente. Neste trabalho foi demonstrado a importância da glutamina (Gln) em diferentes aspectos da biologia do T. cruzi e a relevância da Gln e da enzima glutamina sintetase (GS) para formas sanguícolas de T. brucei. A Gln é transportada pelo T. cruzi e pelo T. brucei a partir do meio externo. Em T. cruzi foi demonstrado que esse transporte é realizado por um único sistema, saturável, específico, dependente de ATP e do gradiente de H+ na menbrana do parasita. Também foi demonstrado que a Gln é importante para replicação das formas amastigotas e epimastigotas, além de promover o processo de metaciclogênese. Tratamento com análogos estruturais da Gln dimuiu a proliferação do estágio epimastigota e também a diferenciação para tripomastigota metacíclico. Além do mais células infectadas e tratadas com os análogos apresentaram redução do número de tripomastigotas que eclodiram das células, demonstrando que a Gln também é importante para os estágios intracelulares. Em formas sanguícolas de T. brucei, a enzima GS é ativa, mas é incapaz de suprir a necessidade de Gln do parasita, fazendo com que seja completamente dependente do transporte a partir do meio externo. A Gln é importante para a proliferação formas sanguícolas e correta progressão do ciclo celular. Em meio sem Gln os parasitas são incapazes de manter a proliferação normalmente, sendo que este processo é dependente da concentração de Gln no meio externo. Também foi demonstrado que a Gln participa do processo de modificação pós-traducional de glutamilação da tubulina. Conclui-se portanto que a Gln é um aminoácido fundamental para sobrevivência do T. cruzi e do T. brucei.
Title in English
Role of glutamine in the biology of Trypanosoma cruzi and Trypanosoma brucei.
Keywords in English
Trypanosma cruzi
Trypanosoma brucei
Amino acids
Chagas disease, Glutamine
Poliglutamylation
Abstract in English
Trypanosoma cruzi and Trypanosoma brucei are the etiologic agent of Chagas disease and sleeping sickness, respectively. Both parasites are trypanosomatids that have a complex life cycle, which alternates between a mammalian host and insect vector. T. cruzi and T. brucei are able to use carbohydrates and amino acids as energy source, depending on availability of nutrients in the different environments that parasites go through in the life cycle. In this work we demonstrate that glutamine (Gln) is an important metabolite that participates in many biological processes in T. cruzi, and the relevance of the enzyme glutamine synthetase and Gln in bloodstream forms of T. brucei. T. cruzi and T. brucei are able to uptake Gln from the medium. T. cruzi incorporate Gln through a single and saturable transport system. Gln uptake system is dependent on ATP intracellular levels and H+ gradient and is a highly specific system. Also was demonstrated that Gln is important to replicative stages amastigote and epimastigote, and promotes the metacyclogenesis process. The treatment with Gln analogs impared the epimastigote replication and the differentiation from epimastigote to trypomastigote metacyclic. Moreover, analogs treatment in the infected cells decrease the number of trypomastigotes released from the cells, suggesting that Gln is important to intracellular development of T. cruzi. This work also demonstrates that the enzyme glutamine synthetase is active in bloodstream forms from T. brucei, but is not enough to produce the amount of Gln required by the parasite. T. brucei, bloodstream forms are completely dependent of Gln uptake from the medium. The proper proliferation rate and correct cell cycle progress are dependent of Gln concentration in the medium. Moreover Gln participates in the tubulin glutamylation process in bloodstream forms; this is a post translational modification that is important to microtubules dynamics and cytokinesis process. We concluded that Gln is a fundamental amino acid to maintenance of T. cruzi and T. brucei.
 
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Release Date
2023-11-11
Publishing Date
2022-02-22
 
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