Caracterização funcional de complexos mRNA-proteínas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Alves, Lysangela Ronalte
Data de Publicação: 2010
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
Texto Completo: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/6242
Resumo: Em tripanossomatídeos a regulação da expressão gênica ocorre principalmente em nível pós-transcricional. Acredita-se que a estabilidade do mRNA e o acesso aos polissomos sejam fortemente regulados, permitindo ao Trypanosoma cruzi uma rápida adaptação à diferentes condições ambientais as quais está exposto durante seu ciclo de vida. A regulação pós-transcricional requer uma associação entre mRNAs e determinadas proteínas formando complexos ribonucleoprotéicos (mRNPs). Nosso objetivo foi investigar a dinâmica de associação entre os mRNAs e proteínas, isolando e caracterizando proteínas e complexos protéicos ligados a mRNAs poliA+ das frações polissomal e pós-polissomal de epimastigotas em fase exponencial de crescimento e epimastigotas sujeitos a estresse nutricional. As amostras obtidas foram analisadas por espectrometria de massas (LC-MS/MS) e posteriormente comparadas. Nós identificamos 542 proteínas e dentre essas 24 estavam presentes em todas as frações analisadas, enquanto que outras eram exclusivas de uma fração específica: epimastigota frações polissomal (0,37%) e pós-polissomal (2,95%); estresse frações polissomal (13,8%) e pós-polissomal (40,78%). Proteínas sabidamente envolvidas com metabolismo de mRNA foram identificadas, sendo que esse resultado é importante para confirmar a confiabilidade da nossa técnica de isolamento das mRNPs. Essa abordagem em larga escala possibilitou uma análise mais completa da composição dos mRNPs e a dinâmica durante o estresse nutricional em T. cruzi. A partir dos dados obtidos nós selecionamos 6 proteínas para caracterização: fator de elongação 1-alfa (EF1-), proteína de ligação a RNA com domínio dedo de zinco (ZF-211.70), proteína de ligação a RNA com domínio cold shock (CD-33.60), prostaglandina F 2 alfa sintase (PF2 S), prostaglandina F sintase (PFS) e uma proteína hipotética com domínio de fator de replicação A (Hip -11.150). Os anticorpos contra as proteínas EF1-, ZF-211.70, PF2S e PFS apresentaram reatividade específica com uma proteína única de tamanho esperado, já as proteínas CD-33.60 e Hip-11.150 apresentaram um reatividade baixa ou inexistente em extratos de epimastigotas e por isso não foram utilizadas para os ensaios posteriores. Ensaios de imunofluorescência, sedimentação de polissomos em gradiente de sacarose e expressão ao longo do ciclo de vida nos permitiu uma caracterização inicial das proteínas selecionadas, etapas importantes para aprofundarmos o estudo na regulação de expressão gênica em T. cruzi.
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Essa abordagem em larga escala possibilitou uma análise mais completa da composição dos mRNPs e a dinâmica durante o estresse nutricional em T. cruzi. A partir dos dados obtidos nós selecionamos 6 proteínas para caracterização: fator de elongação 1-alfa (EF1-), proteína de ligação a RNA com domínio dedo de zinco (ZF-211.70), proteína de ligação a RNA com domínio cold shock (CD-33.60), prostaglandina F 2 alfa sintase (PF2 S), prostaglandina F sintase (PFS) e uma proteína hipotética com domínio de fator de replicação A (Hip -11.150). Os anticorpos contra as proteínas EF1-, ZF-211.70, PF2S e PFS apresentaram reatividade específica com uma proteína única de tamanho esperado, já as proteínas CD-33.60 e Hip-11.150 apresentaram um reatividade baixa ou inexistente em extratos de epimastigotas e por isso não foram utilizadas para os ensaios posteriores. Ensaios de imunofluorescência, sedimentação de polissomos em gradiente de sacarose e expressão ao longo do ciclo de vida nos permitiu uma caracterização inicial das proteínas selecionadas, etapas importantes para aprofundarmos o estudo na regulação de expressão gênica em T. cruzi.Gene regulation is mainly posttranscriptional in trypanosomatids. The stability of mRNA and access to polysomes are thought to be tightly regulated, allowing Trypanosoma cruzi to adapt to the different environmental conditions during its life cycle. Posttranscriptional regulation requires the association between mRNAs and some proteins to form mRNP complexes. We investigated the dynamic association between proteins and mRNAs, using poli(T) beads to isolate and characterize proteins and protein complexes bound to poli -A+ mRNAs. The protein content of these fractions was analyzed by mass spectrometry (LC -MS/MS). We identified 542 protein component of the mRNP complexes associated with mRNAs. Twenty-four of the proteins obtained were present in all fractions, whereas some other proteins were exclusive to a particular fraction: epimastigote polysomal (0.37%) and postpolysomal (2.95%) fractions; stress polysomal (13.8%) and postpolysomal (40.78% ) fractions. Several proteins known to be involved in mRNA metabolism were identified, and this was considered important as it made it possible to confirm the reliability of our mRNP isolation approach. This procedure allowed us to have a first insight into the composition and dynamics of mRNPs in T. cruzi. From the results obtained we selected six proteins for characterization: elongation factor 1-alpha (EF1-), zinc finger RNA binding protein (ZF-211.70), RNA binding protein with a cold-shock domain (CD-33.60), prostaglandin F 2 alfa synthase (PF2S), prostaglandin F synthase (PFS) and a hypothetical protein with a replication factor domain (Hip-11.150). The antibodies produced against EF1-, ZF-211.70, PF2S and PFS recognized a specific protein of expected size in epimastigote protein extracts; however, the CD-33.60 and Hip-11.150 antibodies did not recognized a specific protein and they were not used for further experiments. Immunofluorescence assays, polysome profile in sucrose density gradient and the expression pattern through the parasite life cyle with the selected proteins allowed us a preliminary characterization and further studies will help to elucidate the posttranscriptional regulation and the formation of RNA regulons in T. cruzi.Fundação Oswaldo Cruz.Instituto Oswaldo Cruz. Rio de janeiro, RJ, BrasilpormRNPsTrypanosoma cruziRegulação da expressão gênicaRibonucleoproteínasRNA MensageiroCaracterização funcional de complexos mRNA-proteínasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis2010Pós-Graduação em Biologia Celular e MolecularFundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo CruzRio de janeiro / RJPrograma Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecularinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZORIGINALlysangela_alves_ioc_dout_2010.pdflysangela_alves_ioc_dout_2010.pdfapplication/pdf12423469https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/6242/1/lysangela_alves_ioc_dout_2010.pdf674a41c28ac9c8cf38b2ee15fb9b891bMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81914https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/6242/2/license.txt7d48279ffeed55da8dfe2f8e81f3b81fMD52TEXTlysangela_alves_ioc_dout_2010.pdf.txtlysangela_alves_ioc_dout_2010.pdf.txtExtracted texttext/plain713085https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/6242/5/lysangela_alves_ioc_dout_2010.pdf.txtfb3f5c72101a4cbb39208db66a266275MD55THUMBNAILlysangela_alves_ioc_dout_2010.pdf.jpglysangela_alves_ioc_dout_2010.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1273https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/6242/4/lysangela_alves_ioc_dout_2010.pdf.jpg82bd972917dd3c04ea195b2cbd458751MD54icict/62422019-05-07 16:46:03.341oai:www.arca.fiocruz.br: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ório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352019-05-07T19:46:03Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false
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