An Insight into the Transcriptome of the Digestive Tract of the Bloodsucking Bug, Rhodnius prolixus
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| Data de Publicação: | 2014 |
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Resumo: | National Institutes of Health. National Institute of Allergy and Infectious Diseases. Laboratory of Malaria and Vector Research. Section of Vector Biology. Rockville, Maryland, USA. |
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C. et al.An Insight into the Transcriptome of the Digestive Tract of the Bloodsucking Bug, Rhodnius prolixus. PLOS Neglected Tropical Diseases, v.31, 31p, 2014.https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/1022810.1371/journal.pntd.0002594engPlos OneDoença de ChagasTrato GastrointestinalRhodnius prolixusChagas DiseaseEnfermedad de ChagasTracto GastrointestinalAn Insight into the Transcriptome of the Digestive Tract of the Bloodsucking Bug, Rhodnius prolixusinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articleNational Institutes of Health. National Institute of Allergy and Infectious Diseases. Laboratory of Malaria and Vector Research. Section of Vector Biology. Rockville, Maryland, USA.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, Brasil .Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Instituto de Bioquímica Médica. Programa de Biotecnologia e Biologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Química. Departamento de Bioquímica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Instituto de Química. Departamento de Bioquímica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Instituto de Bioquímica Médica. Programa de Biotecnologia e Biologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Bioquímica Médica. Programa de Biotecnologia e Biologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Instituto Nacional de Metrologia Qualidade e Tecnologia. Diretoria de Metrologia Aplicada às Ciências da Vida. Programa de Biotecnologia. Duque de Caxias, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade de São Paulo. Instituto de Química. Departamento de Bioquímica. São Paulo, SP, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade de São Paulo. Instituto de Química. Departamento de Bioquímica. São Paulo, SP, Brasil.Universidade de São Paulo. Instituto de Química. Departamento de Bioquímica. São Paulo, SP, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Rio de janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Rio de janeiro, RJ, Brasil / Instituto Evandro Chagas. Centro de Inovações tecnológicas. Ananindeua, PA, Brasil.Instituto Nacional de Metrologia Qualidade e Tecnologia. Diretoria de Metrologia Aplicada às Ciências da Vida. Programa de Biotecnologia. Duque de Caxias, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Parasitologia. Belo Horizonte, MG, BrasilUniversidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Bioquímica Me´ dica, Programa de Biotecnologia e Biologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Université Libre de Bruxelles. Institute for Molecular Biology and Medicine (IBMM). Gosselies, Belgium.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Bioquímica Médica, Programa de Biotecnologia e Biologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Université Libre de Bruxelles. Institute for Molecular Biology and Medicine (IBMM). Gosselies, Belgium.Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, BrasilUniversidade de São Paulo. Instituto de Ciências Biomédicas. Departamento de Parasitologia. São Paulo, SP, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Bioquímica Médica, Programa de Biotecnologia e Biologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, BrasilUniversidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Instituto de Bioquímica Médica, Programa de Biotecnologia e Biologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Instituto de Bioquímica Médica, Programa de Biotecnologia e Biologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Instituto de Bioquímica Médica, Programa de Biotecnologia e Biologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Instituto de Ciências Biomédicas. São Paulo, SP, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Instituto de Bioquímica Médica, Programa de Biotecnologia e Biologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Instituto de Bioquímica Médica, Programa de Biotecnologia e Biologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. Instituto de Biologia, DBA. Seropédica, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Instituto de Química. Departamento de Bioquimica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal de São Paulo. Escola Paulista de Medicina. Departamento de Bioquímica. São Paulo, SP, BrasilRuhr-Universität. Zoology/Parasitology Group. Bochum, Germany.Universidade Federal do Rio de Janeiro.Instituto de Bioquímica Médica, Programa de Biotecnologia e Biologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro.Instituto de Bioquímica Médica, Programa de Biotecnologia e Biologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Instituto de Biologia. departamento de Genética. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genomicos.Florencio Varela, Argentina / Universidad Nacional del Noroeste de Buenos Aires. Centro de Bioinvestigaciones. Pergamino, Argentina.Universidad Nacional de La Plata. Centro Regional de Estudios Genomicos.Florencio Varela, Argentina.Ruhr-Universität. Zoology/Parasitology Group. Bochum, Germany.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, Brasil .Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, Brasil .Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Química. Departamento de Bioquímica.Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular. Instituto de Bioquímica Médica, Programa de Biotecnologia e Biologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.The bloodsucking hemipteran Rhodnius prolixus is a vector of Chagas' disease, which affects 7–8 million people today in Latin America. In contrast to other hematophagous insects, the triatomine gut is compartmentalized into three segments that perform different functions during blood digestion. Here we report analysis of transcriptomes for each of the segments using pyrosequencing technology. Comparison of transcript frequency in digestive libraries with a whole-body library was used to evaluate expression levels. All classes of digestive enzymes were highly expressed, with a predominance of cysteine and aspartic proteinases, the latter showing a significant expansion through gene duplication. Although no protein digestion is known to occur in the anterior midgut (AM), protease transcripts were found, suggesting secretion as pro-enzymes, being possibly activated in the posterior midgut (PM). As expected, genes related to cytoskeleton, protein synthesis apparatus, protein traffic, and secretion were abundantly transcribed. Despite the absence of a chitinous peritrophic membrane in hemipterans - which have instead a lipidic perimicrovillar membrane lining over midgut epithelia - several gut-specific peritrophin transcripts were found, suggesting that these proteins perform functions other than being a structural component of the peritrophic membrane. Among immunity-related transcripts, while lysozymes and lectins were the most highly expressed, several genes belonging to the Toll pathway - found at low levels in the gut of most insects - were identified, contrasting with a low abundance of transcripts from IMD and STAT pathways. Analysis of transcripts related to lipid metabolism indicates that lipids play multiple roles, being a major energy source, a substrate for perimicrovillar membrane formation, and a source for hydrocarbons possibly to produce the wax layer of the hindgut. Transcripts related to amino acid metabolism showed an unanticipated priority for degradation of tyrosine, phenylalanine, and tryptophan. Analysis of transcripts related to signaling pathways suggested a role for MAP kinases, GTPases, and LKBP1/AMP kinases related to control of cell shape and polarity, possibly in connection with regulation of cell survival, response of pathogens and nutrients. Together, our findings present a new view of the triatomine digestive apparatus and will help us understand trypanosome interaction and allow insights into hemipteran metabolic adaptations to a blood-based diet.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZLICENSElicense.txttext/plain1914https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/10228/1/license.txt7d48279ffeed55da8dfe2f8e81f3b81fMD51ORIGINALfernando_gentaetal_IOC_2014.pdfapplication/pdf2550832https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/10228/2/fernando_gentaetal_IOC_2014.pdff9fc955ccf458ef0559ea32c87505f9cMD52TEXTfernando_gentaetal_IOC_2014.pdf.txtfernando_gentaetal_IOC_2014.pdf.txtExtracted texttext/plain181982https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/10228/3/fernando_gentaetal_IOC_2014.pdf.txt13f5e45d31288560dddc57c2907ae733MD53icict/102282022-06-24 13:10:43.646oai:www.arca.fiocruz.br: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ório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352022-06-24T16:10:43Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false |
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