Interação funcional, expressão de genes e filogenia entre proteínas de membrana de Rickettsia spp. e carrapatos

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Gomes, Gabriel Guimarães
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; Bioquímica Agrícola
• Palavras-chave em Português: Carrapatos; Rickettsia; Proteínas; Filogenia; Biologia Molecular
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/29368

A interface da relação parasito-hospedeiro entre carrapatos e espécies de Rickettsia endo simbiônticas é mediada por interações e mecanismos moleculares, ocorrendo através de genes e proteínas potencialmente codificadas nos genomas de ambos os organismos. Tratando-se de uma relação em nível molecular, buscamos predizer as interações, ativação da expressão de genes e coevolução entre os repertórios de proteínas destes organismos. Para avaliar a hipótese de interação, utilizamos sequências de proteínas de membrana devido a maior probabilidade de participar do processo de infecção. Estas sequências foram submetidas a abordagem de reconstrução do interatoma adotando como modelo, as proteínas provenientes dos genomas do Ixodes scapularis em resposta a infecção por Rickettsia amblyommatis. Com o auxílio de bancos de dados de interação proteína-proteína, utilizamos de métodos de alinhamentos de sequências e predição de domínios proteicos. Contra a base de dados PEIMAP, adotou-se do BLASTP. Para a base de dados SCOP, utilizada pelo PSIMAP, adotou-se o PSI-BLAST. Para a base de dados iPfam, utilizada pelo PFAM, adotou-se modelos ocultos de Markov. A partir disto, realizamos um cálculo de confiança assumindo independência entre os quatro métodos. Estes resultados foram concatenados e filtrados nos resultados do interatoma para a construção do interatoma de proteínas de membrana. As proteínas ortólogas e conservadas na rede do interatoma de proteínas de membrana foram avaliadas com o uso do aplicativo OrthoMcl adotando o BLASTP contra as proteínas do genoma de R. amblyommatis contra proteínas de outras espécies de Rickettsia. As proteínas ortólogas de membrana foram avaliadas quanto as características evolutivas através do método do Maximum Likelihood Tree para as inferências e construção de cladogramas e árvores de hipóteses filogenéticas. Em seguida, os resultados das redes do interatoma de proteínas de membrana e ortólogas serviram de base para realizamos a anotação de proteínas putativas provenientes de sequências de transcritos adquiridas com a montagem de novo do transcriptoma de glândulas salivares, intestinos e ovários de carrapatos. Os resultados das redes apresentaram estruturas fortemente modulares com altos números de componentes conexos. Esta análise de anotação das proteínas de interface da membrana de R. amblyommatis permitiu identificar famílias de proteínas sabidamente envolvidas na modulação da fisiologia da célula do carrapato I. scapularis. Os resultados obtidos para as análisesfilogenéticas destas proteínas sugerem haver divergências entre as espécies de Rickettsia que infectam carrapatos em relação a outras espécies encontradas em insetos, ou em outros hospedeiros correlacionados. A ocorrência da interação, os aspectos evolutivos e os níveis de expressão diferenciada de proteínas sugerem mecanismos moleculares conservados com maior capacidade de ocasionar mudanças nos padrões de expressão para as espécies de Rickettsia específicas ao carrapato em determinados órgãos e ou grupos de hospedeiros hematófagos com os quais, elas puderam coevoluir. Palavras-chave: Carrapatos. Rickettsia. Interatoma de Proteínas. Expressão de Genes. Filogenia de Proteínas de Membrana.