Estudo dos genomas dos principais vírus que acometem a carcinicultura no Brasil
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27379 |
Resumo: | A região Nordeste é uma das maiores produtoras de camarão no Brasil, com destaque para os estados do Rio Grande do Norte e Ceará. Um dos maiores problemas que a indústria da carcinicultura vem enfrentando nas últimas décadas é o aumento da incidência de doenças infecciosas, as quais causam grandes perdas econômicas para o setor. Dentre essas doenças destacam-se aquelas causadas pelo vírus da síndrome da mancha branca (WSSV), o Penaeus stylirostris densovirus (PstDNV) e o vírus da mionecrose infecciosa (IMNV). O estudo dos genomas desses vírus é de fundamental importância para entender mecanismos essenciais à sobrevivência dos mesmos e, assim, desenvolver ferramentas eficazes para detecção e controle. Nesse contexto, o objetivo geral deste trabalho foi caracterizar os genomas de variantes do IMNV, WSSV e PstDNV, contribuindo com novas informações sobre as características do genoma e taxonomia desses patógenos. O capítulo 1 descreve o estudo de sequências de membros da família Totiviridae. Os resultados mostram que o IMNV e outros vírus da família que infectam artrópodes apresentam características que os classificam em um novo grupo denominado preliminarmente como Artivirus. O alinhamento de aminoácidos da ORF1 indica que os artivírus são os únicos membros da família Totiviridae que apresentam os sítios de clivagem 2A-like e duas proteínas previamente preditas para o IMNV. Um possível sítio de clivagem upstream à proteína do capsídeo também foi identificado nesses genomas. Modelos proteicos revelaram estruturas conservadas para as duas proteínas, indicando que, provavelmente, elas estão envolvidas na formação das protrusões virais e empacotamento do RNA. O capítulo 2 aborda o sequenciamento e análise do genoma de um isolado brasileiro do WSSV (WSSV-BR). O genoma foi sequenciado utilizando a plataforma Ion Torrent e montado usando um pipeline alternativo no qual um genoma quimera do WSSV foi utilizado como sequência referência. O genoma do WSSV-BR apresentou um tamanho de 292.912 pb, 184 possíveis ORFs e nove regiões homólogas. Análises de identidade e de filogenia mostraram que o WSSV-BR é mais próximo aos isolados da Tailândia e México e que, provavelmente, esses três vírus compartilham uma origem evolutiva comum. Além disso, foi observado que a história evolutiva do WSSV pode estar relacionada a eventos de recombinação e que esses eventos, de algum modo, podem ser traçados analisando as regiões homólogas do WSSV. O capítulo 3 traz o sequenciamento e análise do genoma de um novo isolado brasileiro do PstDNV (PstDNV-BR17). A comparação de identidade e a filogenia mostraram que o novo isolado faz parte de uma linhagem infecciosa do PstDNV. Análises de variabilidade genética mostraram que existem poucos sítios polimórficos entre os isolados brasileiros e que essas alterações não afetam a estrutura das proteínas. A investigação da região 5’UTR revelou a presença de uma deleção no PstDNV-BR17 que altera estruturas secundárias presentes nessa região, as quais são importantes para a replicação viral. As informações obtidas a partir do estudo dos genomas poderão ser utilizadas para subsidiar a orientação de medidas de manejo e controle eficazes no combate aos problemas causados por vírus que afetam a carcinicultura. |
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Dantas, Márcia Danielle de AraújoLima, João Paulo Matos SantosSilva, Marcelo de Sousa daAmaral, Viviane Souza doSilveira, Raniere Fagundes de MeloFeijó, Rubens GaldinoLanza, Daniel Carlos Ferreira2019-07-23T21:58:26Z2019-07-23T21:58:26Z2019-03-15DANTAS, Márcia Danielle de Araújo. Estudo dos genomas dos principais vírus que acometem a carcinicultura no Brasil. 2019. 132f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27379A região Nordeste é uma das maiores produtoras de camarão no Brasil, com destaque para os estados do Rio Grande do Norte e Ceará. Um dos maiores problemas que a indústria da carcinicultura vem enfrentando nas últimas décadas é o aumento da incidência de doenças infecciosas, as quais causam grandes perdas econômicas para o setor. Dentre essas doenças destacam-se aquelas causadas pelo vírus da síndrome da mancha branca (WSSV), o Penaeus stylirostris densovirus (PstDNV) e o vírus da mionecrose infecciosa (IMNV). O estudo dos genomas desses vírus é de fundamental importância para entender mecanismos essenciais à sobrevivência dos mesmos e, assim, desenvolver ferramentas eficazes para detecção e controle. Nesse contexto, o objetivo geral deste trabalho foi caracterizar os genomas de variantes do IMNV, WSSV e PstDNV, contribuindo com novas informações sobre as características do genoma e taxonomia desses patógenos. O capítulo 1 descreve o estudo de sequências de membros da família Totiviridae. Os resultados mostram que o IMNV e outros vírus da família que infectam artrópodes apresentam características que os classificam em um novo grupo denominado preliminarmente como Artivirus. O alinhamento de aminoácidos da ORF1 indica que os artivírus são os únicos membros da família Totiviridae que apresentam os sítios de clivagem 2A-like e duas proteínas previamente preditas para o IMNV. Um possível sítio de clivagem upstream à proteína do capsídeo também foi identificado nesses genomas. Modelos proteicos revelaram estruturas conservadas para as duas proteínas, indicando que, provavelmente, elas estão envolvidas na formação das protrusões virais e empacotamento do RNA. O capítulo 2 aborda o sequenciamento e análise do genoma de um isolado brasileiro do WSSV (WSSV-BR). O genoma foi sequenciado utilizando a plataforma Ion Torrent e montado usando um pipeline alternativo no qual um genoma quimera do WSSV foi utilizado como sequência referência. O genoma do WSSV-BR apresentou um tamanho de 292.912 pb, 184 possíveis ORFs e nove regiões homólogas. Análises de identidade e de filogenia mostraram que o WSSV-BR é mais próximo aos isolados da Tailândia e México e que, provavelmente, esses três vírus compartilham uma origem evolutiva comum. Além disso, foi observado que a história evolutiva do WSSV pode estar relacionada a eventos de recombinação e que esses eventos, de algum modo, podem ser traçados analisando as regiões homólogas do WSSV. O capítulo 3 traz o sequenciamento e análise do genoma de um novo isolado brasileiro do PstDNV (PstDNV-BR17). A comparação de identidade e a filogenia mostraram que o novo isolado faz parte de uma linhagem infecciosa do PstDNV. Análises de variabilidade genética mostraram que existem poucos sítios polimórficos entre os isolados brasileiros e que essas alterações não afetam a estrutura das proteínas. A investigação da região 5’UTR revelou a presença de uma deleção no PstDNV-BR17 que altera estruturas secundárias presentes nessa região, as quais são importantes para a replicação viral. As informações obtidas a partir do estudo dos genomas poderão ser utilizadas para subsidiar a orientação de medidas de manejo e controle eficazes no combate aos problemas causados por vírus que afetam a carcinicultura.The Northeast region is one of the largest shrimp producers in Brazil, with emphasis on the states of Rio Grande do Norte and Ceará. One of the biggest problems that the shrimp industry has faced in the last decades is the increase in the infectious diseases incidence, which cause great economic losses for the sector. Among these diseases, the most common are those caused by white spot syndrome virus (WSSV), Penaeus stylirostris densovirus (PstDNV) and infectious myonecrosis virus (IMNV). The genome study of these viruses is of fundamental importance to understand mechanisms essential to their survival and, thus, to develop effective tools for detection and control. In this context, the general objective of this work was to characterize the genomes of IMNV, WSSV and PstDNV variants, contributing with new information about the genome characteristics and taxonomy of these pathogens. Chapter 1 describes the sequences study of the Totiviridae family members. The results show that the IMNV and other family viruses that infect arthropods have characteristics that classify them into a new group preliminarily called Artivirus. The amino acid alignment of ORF1 indicates that the artiviruses are the only members of the Totiviridae family that have the 2A-like cleavage sites and two proteins previously predicted for the IMNV. A possible cleavage site upstream to the capsid protein has also been identified in these genomes. Protein models revealed conserved structures for the two proteins, indicating that they are probably involved in the formation of viral protrusions and RNA packaging. Chapter 2 addresses the sequencing and analysis of the genome of a Brazilian WSSV isolate (WSSV-BR). The genome was sequenced using the Ion Torrent platform and assembled using an alternate pipeline in which a WSSV chimera genome was used as the reference sequence. The genome had a size of 292.912 bp, 184 possible ORFs and nine homologous regions. Identity and phylogenetic analyzes have shown that WSSV-BR is closer to isolates from Thailand and Mexico and that probably these three viruses share a common evolutionary origin. In addition, it has been noted that the WSSV evolutionary history may be related to recombination events and that these events, somehow, can be traced by analyzing the homologous regions of WSSV. Chapter 3 provides the sequencing and genome analysis of a new Brazilian PstDNV isolate (PstDNV-BR17). The identity and phylogeny comparison showed that the new isolate is part of a PstDNV infectious lineage. Genetic variability analyzes have shown that there are few polymorphic sites between Brazilian isolates and that these changes do not affect the protein structure. Investigation of the 5'UTR region revealed the presence of a deletion in PstDNV-BR17 that alters secondary structures present in this region, which are important for viral replication. The information obtained from the study of the genomes could be used to subsidize the orientation of effective management and control measures to combat problems caused by viruses that affect shrimp farming.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICAIMNVWSSVPstDNVFilogeniaCamarãoEstudo dos genomas dos principais vírus que acometem a carcinicultura no Brasilinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALEstudogenomasprincipais_Dantas_2019.pdfapplication/pdf5486868https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27379/1/Estudogenomasprincipais_Dantas_2019.pdf3c65c5299902d6d5aa962d4bfb655501MD51TEXTEstudogenomasprincipais_Dantas_2019.pdf.txtEstudogenomasprincipais_Dantas_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain214016https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27379/2/Estudogenomasprincipais_Dantas_2019.pdf.txt1d648a2b98aeeb5c5d095e4b21fc55a1MD52THUMBNAILEstudogenomasprincipais_Dantas_2019.pdf.jpgEstudogenomasprincipais_Dantas_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1293https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27379/3/Estudogenomasprincipais_Dantas_2019.pdf.jpg2c3f7295006dcb4f221fd13e02e889bcMD53123456789/273792019-07-28 02:13:31.651oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/27379Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-07-28T05:13:31Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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