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Guilherme Correa de OliveiraLaila Alves NahumLarissa Lopes Silva2019-08-13T22:21:35Z2019-08-13T22:21:35Z2013-06-28http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9EFH7DSchistosoma mansoni é um dos três principais agentes etiológicos da esquistossomose humana, uma doença que possui altos índices de prevalência e morbidade, causando um vasto impacto socioeconômico. A esquistossomose é endêmica em 78 países onde aproximadamente 243 milhões de pessoas requerem tratamento preventivo e outras 779 milhões vivem em áreas de risco de infecção. O genoma de S. mansoni foi completamente sequenciado e o proteoma predito contém mais de 11.000 proteínas. Entretanto, mais de 45% permanecem sem função predita ou caracterização experimental. A disponibilidade de informações genômicas permite a aceleração do conhecimento da Biologia de Sistemas de S. mansoni e das relações estabelecidas com os hospedeiros, resultando em avanço no entendimento da esquistossomose e, dentro das melhores expectativas, novos métodos para controle da doença. A presente tese está centrada na aplicação de análises comparativas para abordar a complexidade das funções biológicas no nível sistêmico através da reconstrução da história evolutiva das macromoléculas codificadas no genoma de S. mansoni. Além disso, concentramos esforços no aprimoramento da anotação funcional do genoma deste parasito, sendo a predição baseada em homólogos com função conhecida em outros organismos. Em síntese, os quatro capítulos que estruturam este trabalho contribuem para a compreensão de alguns desafios científicos que visam responder às seguintes perguntas: Quais são os genes ganhos, perdidos ou duplicados no genoma de S. mansoni? Quais são os processos evolutivos que deram origem à atual biodiversidade molecular deste parasito? Como a coevolução parasito-hospedeiro resultou na possibilidade deste helminto sobreviver por anos em um ambiente potencialmente hostil da circulação sanguínea humana, protegido da ação do sistema imunológico e/ou intervindo ativamente, tornando a resposta do hospedeiro ineficaz? Quais são novos potenciais alvos terapêuticos para o desenvolvimento de drogas alternativas e vacina contra a esquistossomose? Utilizando uma abordagem multidisciplinar e integrativa, promovemos uma melhora significativa na predição funcional do proteoma predito de S. mansoni, contribuímos para o conhecimento das relações evolutivas do parasito em relação a outros eucariotos, identificamos famílias proteicas cuja expansão está relacionada à biologia parasitária e identificamos potenciais alvos terapêuticos que podem auxiliar o combate à esquistossomose. Dando continuidade a este trabalho, análises comparativas envolvendo dados genômicos, transcritômicos e proteômicos de outros helmintos e vetores, assim como a caracterização experimental de alvos promissores, aumentarão nosso conhecimento sobre a biologia parasitária rumo à prevenção do progresso da doença.Schistosoma mansoni is one of the three main causative agents of human schistosomiasis, a disease with high prevalence and morbidity, causing a vast socio-economic impact. Schistosomiasis is endemic in 78 countries where 243 million people require preventive chemotherapy and other 779 million live in areas of risk of infection. The S. mansoni genome was completely sequenced and the predicted proteome contains over 11.000 proteins. However, more than 45% remain without a predicted function or experimental characterization. The availability of genomic information allows the acceleration of S. mansoni Systems Biology knowledge as well as the evolutionary relationships with hosts, resulting in improved understanding about schistosomiasis and hopefully the creation of new disease control methods. This thesis is focused on the application of the comparative analyses to address the complexity of biological functions at a systems level through the reconstruction of the evolutionary history of macromolecules encoded by S. mansoni genome. Furthermore, additional efforts were made in order to improve the functional annotation of S. mansoni proteome based on the identification of homologues with known function in other organisms. In summary, the four chapters that structure this thesis contribute to solving persisting scientific challenges that aim at understanding of: Which genes were gained, lost or duplicated in the S. mansoni genome? Which were the evolutionary processes that shaped this parasite's molecular biodiversity? How host-parasite co-evolution allowed this helminth to survive for years in human bloodstream, a potentially hostile environment, protected against host immune system or actively reacting making host immune response ineffective? What are potential new therapeutic targets to alternative drugs and vaccine development? Using a multidisciplinary and integrative approach, we improved the functional annotation of S. mansoni predicted proteome, contributed to the knowledge of evolutionary relationships of this parasite in comparison to other eukaryotes, identified expanded protein families that are related to parasite biology and highlighted potential therapeutic targets that can be used against schistosomiasis. Continuing this work, comparative analyses involving genomic, transcriptomic, and proteomic data from other helminth parasites and vectors as well as experimental characterization of promising targets will supply more information regarding parasite biology towards prevention of disease progression.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGSchistosoma mansoniEvolução molecularGenômica comparativaEsquistossomoseFilogenômicaGenéticaParasitoGenéticaGenômica comparativa de Schistosoma mansoni: biodiversidade molecular à luz da evoluçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALtese_larissa_lopes_silva_final_version.pdfapplication/pdf33836166https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-9EFH7D/1/tese_larissa_lopes_silva_final_version.pdfc16fc59efbccf8dd83f808a1d0f6f23eMD51TEXTtese_larissa_lopes_silva_final_version.pdf.txttese_larissa_lopes_silva_final_version.pdf.txtExtracted texttext/plain367379https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-9EFH7D/2/tese_larissa_lopes_silva_final_version.pdf.txt38b9bbe4bb3c218d2edd0f6bfccec402MD521843/BUBD-9EFH7D2020-01-22 12:50:37.913oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUBD-9EFH7DRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2020-01-22T15:50:37Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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