Ocorrência, abundância e expressão de genes associados a vias de tradução em Mimivírus e em Tupanvírus, os mais novos gigantes de amebas caracterizados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lorena Christine Ferreira da Silva
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/35512
https://orcid.org/0000-0002-8812-7158
Resumo: In recent years, several DNA giant viruses have been identified. The presence of peculiar and distinct characteristics not seen in most previously known viruses, aroused interest in the scientific community regarding this group. In 2003, Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV) was identified and interestingly some of the genes encoded by its large genome are related to translation process. These genes were considered exclusive of cellular organisms and have never been observed in other viruses. The biological relevance of their expression to APMV is still unknown. Currently, it is known that other giant virus isolates also present genes encoding elements involved in translation. Thus, this study aimed to prospect and characterize new giant viruses isolates in environmental samples and to increase the comprehension about the role of translation-associated genes in both new and previously isolated mimivíruses. Two viruses with morphology never seen were observed and called Tupanvirus. These viruses presenting a capsid associated to a long tail, being able to reach 2.3 μm, being the longest viral particle already observed. One of the isolates possesses the ability to multiply in a broad spectrum of protozoa cells, as some species from the Acanthamoeba genus, Vermoamoeba vermiformis and others, something never described in the literature, since the known giant viruses have a very restrict host spectrum. Full genome sequencing of the two isolated Tupanviruses was performed and showed genomes with ~1,4 mega pair bases and allowed to analyse translation-associated genes, present in abundance in these isolates. Our phylogenetic analysis emphasize that they were acquired independently of cellular organisms. Tupanviruses present the most complete set of translation-associated genes in the virosphere, with 20 aminoacyl-tRNA synthetases, 70 tRNAs and dozens of other factors associated with translation. Finally, the expression of translation-associated genes after infection with different mimivírus was assessed by real-time PCR and indicated that these are differentially expressed according to the infection conditions and genetic variances between different isolates. The data presented here contribute to a better understanding about the origin, abundance, diversity and expression of genes associated with translation, present in mimivírus and tupanvirus.
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Thus, this study aimed to prospect and characterize new giant viruses isolates in environmental samples and to increase the comprehension about the role of translation-associated genes in both new and previously isolated mimivíruses. Two viruses with morphology never seen were observed and called Tupanvirus. These viruses presenting a capsid associated to a long tail, being able to reach 2.3 μm, being the longest viral particle already observed. One of the isolates possesses the ability to multiply in a broad spectrum of protozoa cells, as some species from the Acanthamoeba genus, Vermoamoeba vermiformis and others, something never described in the literature, since the known giant viruses have a very restrict host spectrum. Full genome sequencing of the two isolated Tupanviruses was performed and showed genomes with ~1,4 mega pair bases and allowed to analyse translation-associated genes, present in abundance in these isolates. Our phylogenetic analysis emphasize that they were acquired independently of cellular organisms. Tupanviruses present the most complete set of translation-associated genes in the virosphere, with 20 aminoacyl-tRNA synthetases, 70 tRNAs and dozens of other factors associated with translation. Finally, the expression of translation-associated genes after infection with different mimivírus was assessed by real-time PCR and indicated that these are differentially expressed according to the infection conditions and genetic variances between different isolates. The data presented here contribute to a better understanding about the origin, abundance, diversity and expression of genes associated with translation, present in mimivírus and tupanvirus.Nos últimos anos, vários vírus gigantes de DNA foram identificados nos mais diversos ambientes. A presença de características peculiares e distintas daquelas vistas na maioria dos vírus até então conhecidos despertaram grande interesse por parte da comunidade científica em relação a este grupo. Em 2003, Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV) foi identificado e surpreendentemente, alguns dos genes codificados por seu grande genoma são relacionados com processos de tradução protéica. Tais genes nunca haviam sido observados em outros vírus na ocasião da descoberta, sendo considerados exclusivos de organismos celulares e até o momento sem o significado biológico para APMV elucidado. Atualmente, sabe-se que outros isolados de vírus gigantes apresentam também arsenal gênico que codifica elementos envolvidos com tradução. Diante disso, este estudo teve o objetivo de prospectar e caracterizar novos isolados de vírus gigantes em amostras ambientais, bem como aumentar a compreensão acerca do papel de genes relacionados à tradução nestes e em mimivírus já isolados. Para isso, foi utilizada a plataforma de isolamento em amebas e os isolados obtidos foram caracterizados biologicamente e geneticamente. Dois vírus com estrutura única nunca antes observada foram isolados e chamados de Tupanvirus. Tais vírus apresentam um capsídeo associado a uma longa cauda podendo atingir 2.3μm, sendo, portanto, a mais longa partícula viral já observada. Um dos isolados mostrou a capacidade de se multiplicar em um amplo espectro de células de protozoários, como várias espécies dentro do gênero Acanthamoeba, Vermoamoeba vermiformis, entre outras, algo nunca descrito na literatura, uma vez que os vírus gigantes conhecidos apresentam um espectro de hospedeiro muito restrito. Para análises genéticas, o sequenciamento completo dos genomas das duas amostras foi feito, revelendo genomas com ~1,4 mega pares de bases e permitindo a análise dos genes relacionados à tradução que estão presentes em abundância nestes isolado, que parecem ter sido adquiridos de forma independente de organismos celulares, como ressaltam as análises filogenéticas. Os tupanvirus apresentaram o mais completo conjunto de genes de tradução da virosfera, com 20 aminoacil-tRNA sintetase, ~70 tRNAs e dezenas de outros fatores associados a tradução protéica. Por fim, a análise da expressão de genes relacionados à tradução em diferentes mimivírus, realizada por PCR em tempo real, indicou que estes são diferencialmente expressos de acordo com as condições de infecção e diferenças genéticas entre diferentes isolados. Os dados aqui apresentados contribuem para uma melhor compreensão acerca da origem, abundância, diversidade e expressão de genes associados à tradução, presente nos mimivírus e tupanvírus.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoOutra AgênciaUniversidade Federal de Minas GeraisBrasilICB - DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIAPrograma de Pós-Graduação em MicrobiologiaUFMGJônatas Santos Abrahãohttp://lattes.cnpq.br/6901308927476062Flávio Guimarães da FonsecaBernard La ScolaLorena Christine Ferreira da Silva2021-03-30T17:22:59Z2021-03-30T17:22:59Z2017-07-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1843/35512https://orcid.org/0000-0002-8812-7158porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMG2022-05-17T21:23:52Zoai:repositorio.ufmg.br:1843/35512Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oairepositorio@ufmg.bropendoar:2022-05-17T21:23:52Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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