Genômica comparativa e funcional para identificação de genes associados ao desenvolvimento estrobilar de cestódeos

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Paludo, Gabriela Prado
• Orientador(a): Ferreira, Henrique Bunselmeyer
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Cestoda; Estrobilação; Genética molecular
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/233024

Os cestódeos são os agentes etiológicos de doenças (cestodíases) que causam grave morbidade humana. Um aspecto interessante da biologia de cestódeos é a sua alta capacidade reprodutiva, que é essencial para a manutenção dos seus ciclos de vida. Cestódeos se reproduzem sexualmente por um processo chamado estrobilização, em vermes adultos. A estrobilização se dá através do crescimento seriado e contínuo de segmentos corporais (proglótides) contendo os órgãos sexuais, que podem ser fecundadas e liberar os ovos independentemente. Dessa forma, proteínas envolvidas na estrobilização representam interessantes alvos para fármacos anti-helmínticos, podendo interferir na capacidade reprodutiva desses animais para controle de sua transmissão. Porém, pouco se sabe sobre os mecanismos moleculares envolvidos na estrobilização. Nesse trabalho, foram utilizados métodos ômicos para identificação de genes associados ao desenvolvimento estrobilar de cestódeos, considerando aspectos de conservação evolutiva de sequências ou mecanismos de regulação da expressão gênica. Primeiramente, uma abordagem de genômica comparativa e funcional foi utilizada para a identificação de genes altamente conservados em cestódeos e ausentes em outros táxons evolutivamente relacionados. Foram evidenciados 34 genes relacionados à estrobilização, sendo 22 deles de função desconhecida (genes UF). Para avaliar o envolvimento de alguns dos genes UF na estrobilização, a segunda abordagem utilizada foi a análise por hibridização in situ de quatro genes UF em duas espécies-modelo de cestódeos, Hymenolepis microstoma e Mesocestoides corti. Dois genes tiveram sua associação à estrobilização corroborada, estando, possivelmente, envolvidos no amadurecimento de testículos. Adicionalmente, um gene foi identificado como potencialmente expresso em células indiferenciadas e outro gene possivelmente envolvido na modulação da resposta imune do hospedeiro. A terceira abordagem inclui transcritômica comparativa para a identificação de genes com o mesmo padrão de expressão diferencial em estágios não-estrobilados (larvas) e estrobilados (adultos) em ortólogos das três espécies de cestódeos (Echinococcus multilocularis, H. microstoma e M. corti). Foram identificados 84 grupos de ortólogos com padrão de expressão diferencial conservado, sendo 5 mais expressos em larvas e 79 mais expressos em adultos. Em seu conjunto, os resultados obtidos por meio das três abordagens utilizadas permitiram evidenciar diversos genes e vias metabólicas associados à estrobilização e sugerem que os mecanismos envolvidos na estrobilização derivaram de mecanismos ancestrais da segmentação de lofotrocozoários, com especialização para a execução de processos exclusivos de cestódeos. Foi identificada uma conservação evolutiva de, pelo menos, alguns mecanismos de regulação gênica entre as três espécies de cestódeos E. multilocularis, H. microstoma e M. corti, além da possível ocorrência de mecanismos de processamento pós-transcricionais ou pós-traducionais específicos das diferentes fases do desenvolvimento de cestódeos. Os estudos realizados destacam a importância de análises comparativas entre espécies relacionadas para a identificação de genes e mecanismos moleculares associados a processos de desenvolvimento como a estrobilização. Os dados gerados servirão de ponto de partida para estudos mais aprofundados sobre aspectos de Evo-Devo de cestódeos e, do ponto de vista aplicado, muitos dos genes associados à estrobilização poderão ser avaliados como alvos interessantes para o desenvolvimento de novos fármacos e tratamentos anti-helmínticos.