Submitted by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2015-06-18T16:11:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Núbia.pdf: 1884331 bytes, checksum: e96549974d078d915f616503d56a69ff (MD5) / Approved for entry into archive by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2015-06-18T16:12:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Núbia.pdf: 1884331 bytes, checksum: e96549974d078d915f616503d56a69ff (MD5) / Approved for entry into archive by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2015-06-18T16:12:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Núbia.pdf: 1884331 bytes, checksum: e96549974d078d915f616503d56a69ff (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-18T16:12:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Núbia.pdf: 1884331 bytes, checksum: e96549974d078d915f616503d56a69ff (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa René Rachou / A esquistossomose é uma das mais importantes doenças parasitárias sendo endêmica em 76 países. No Brasil, esta representa um dos mais sérios problemas de saúde pública, persistindo devido às precárias condições de vida nas quais a população está inserida. O Schistosoma mansoni é a única espécie descrita no Brasil responsável por causar a esquistossomose. Este parasito é um metazoário digenético com várias características únicas em sua morfologia, fisiologia e ciclo de vida. Diante disto, é provável uma complexa regulação da expressão gênica em S. mansoni favorecendo mudanças morfológicas e bioquímicas atendendo as suas necessidades fisiológicas e de adaptação aos diversos ambientes. Assim, o mecanismo de regulação pós-transcricional, Spliced leader (SL) trans-splicing, existente no parasito, pode ser importante para viabilizar tais adaptações. Este mecanismo é apenas parcialmente compreendido sendo um amplo campo para pesquisa, auxiliando no desenvolvimento de possíveis ferramentas para o controle da esquistossomose. O SL trans-splicing ocorre através da adição de uma sequência identificada como Spliced leader, que é doada da extremidade 5’ de um RNA pequeno, para alguns pré-mRNAs receptores, formando o éxon 5’ terminal dos mRNAs maduros. Neste trabalho, foi realizado a identificação de transcritos processados por SL trans-splicing na fase de esporocisto do ciclo de vida do S. mansoni através da construção de biblioteca de cDNA enriquecida neste mecanismo. Assim, por meio de um estudo pioneiro de transcriptômica envolvendo a fase de esporocisto, foram construídas bibliotecas do tipo fragmento e utilizado um sequenciador de segunda geração para identificação de 1.191 transcritos processados por SL trans-splicing nesta fase. Neste trabalho foi observado que 10% dos transcritos expressos na fase de esporocisto são processados por SL trans-splicing se comparado à 5ª versão do proteoma predito de S. mansoni e 15%, se comparado com os 6.677 genes expressos identificados no transcriptoma da fase de esporocisto. Ainda, a partir da classificação dos transcritos em categorias funcionais e identificação de vias metabólicas, foi observado que o mecanismo de SL trans-splicing não está articularmente enriquecido, caracterizando-se como um mecanismo ubíquo. Em conjunto, estes dados enriquecem os estudos de transcriptômica do parasito S. mansoni. Compreender as reais funções deste mecanismo pode auxiliar no desenvolvimento futuro de uma ferramenta de intervenção terapêutica para o controle da esquistossomose mansônica / Schistosomiasis is a major parasitic disease, which is endemic in 76 countries. In Brazil, this is one of the most serious public health problem persisting due to the precarious living conditions in which the population is inserted. Schistosoma mansoni is the only specie described in Brazil responsible for causing schistosomiasis. This parasite is a digenetic metazoan with several unique features in its morphology, physiology and life cycle. Therefore, it is plausible a complex regulation of gene expression in S. mansoni, allowing morphological and biochemical changes that attend their physiological needs and to adapt to different environments. Therefore, the mechanism of post-transcriptional regulation, Spliced leader (SL) trans-splicing, existent in the parasite, may be important to enable these adaptations. This mechanism is only partial understood and thus a wide field for research towards the development of tools for schistosomiasis control. The SL trans-splicing occurs by the addition of a sequence identified as Spliced leader which is donated from the 5 ' end of a small RNA to receptor pre-mRNAs, forming the exon 5' end of mature mRNAs. Here, we carried out the identification of transcripts processed by SL trans-splicing in sporocyst of S. mansoni by constructing cDNA libraries enriched. Thus, by means of a pioneer study of transcriptomics involving the sporocyst stage, fragment libraries were constructed and used next-generation sequencing to identify 1.191 transcripts processed by SL trans-splicing in this stage. In this work, we found that 10% of transcripts expressed in the sporocyst stage are processed by SL trans-splicing when compared to the 5th version of the predicted proteome of S. mansoni and 15%, when compared to the 6,677 expressed genes identified in the transcriptome of the sporocyst stage. After the classification of transcripts in functional categories and identification of metabolic pathways we observed that the SL trans-splicing mechanism does not seem to be particularly enriched, being characterized as an ubiquitous mechanism. Together, our data improve knowledge acquired on transcriptomics studies of the parasite S. mansoni. Understanding the real function of this mechanism can assist in the future development of a therapeutic intervention tool for schistosomiasis control.

Submitted by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2015-11-30T12:31:35Z No. of bitstreams: 1 Tese_DIP_WanderdeJesusJeremias.pdf: 10066652 bytes, checksum: ebdb6e40220315595222399b0ea10c0c (MD5) / Approved for entry into archive by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2015-11-30T12:31:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_DIP_WanderdeJesusJeremias.pdf: 10066652 bytes, checksum: ebdb6e40220315595222399b0ea10c0c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-30T12:31:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_DIP_WanderdeJesusJeremias.pdf: 10066652 bytes, checksum: ebdb6e40220315595222399b0ea10c0c (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa Rene Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil / Dentre as formas evolutivas do Schistosoma mansoni, o esquistossômulo é uma das mais estudadas para desenvolvimento de novos fármacos e sistemas diagnósticos. Embora a transformação in vitro seja vantajosa, é importante discutir as limitações do uso de resultados obtidos a partir de parasitos cultivados in vitro em relação aos obtidos no processo natural de infecção. No presente trabalho, esquistossômulos obtidos in vivo e in vitro foram comparados em relação a capacidade de captar sondas fluorescentes, específicas para estruturas internas celulares ou membranas superficiais do parasito. As sondas empregadas para membranas e estruturas internas mostraram marcação similar entre parasitos obtidos in vitro, por transformação mecânica (Mec) e por penetração em pele (Pel). No entanto, diferenças foram observadas quando estes parasitos foram comparados a outros obtidos in vivo pelo método de Clegg (Clegg et al, 1965), sendo detectado um aumento da permeabilidade de membranas. Os dados sugerem que nos esquistossômulos cultivados in vivo o metabolismo é mais ativo nas células superficiais e que durante sua permanência por até 72 horas na pele há um extenso turnover da superfície do parasito, envolvendo moléculas internas e um aumento da liberação de imunógenos. A aumentada permeabilidade pode permitir ainda a captação de moléculas, capazes de estimular o crescimento do parasito. Além disso, bibliotecas de esquistossômulos Mec cultivados em soro portal (SPO3h e SPO12h) e soro periférico de hamster (SPE3h, SPE12h) foram comparadas utilizando sequenciamento de nova geração (NGS) e análise da expressão de genes específicos. Após o sequenciamento e análise dos genes expressos uma alta similaridade entre as réplicas foi encontrada. Comparando as amostras SPO3h versus SPO12h 58 transcritos se mostraram diferencialmente expressos. De acordo com as anotações de termos de ontologia gênica (GO) os genes diferencialmente expressos após 12 horas de contato com o soro portal de hamster, estão ligados a processos importantes ao desenvolvimento até vermes adultos. Assim, este estudo viabilizou um maior entendimento de mecanismos de controle sobre a internalização de moléculas pelo parasito no estádio larvário intravascular, bem como da regulação de sua expressão de genes quando o mesmo se encontra no sistema porta hepático do hospedeiro, onde as formas adultas são essenciais para desenvolvimento da doença. / Among the different forms of the Schistosoma mansoni, the schistosomulum is widely explored in a broad range of survey, aiming to the development of new drugs and diagnostic methods. In spite of the advantages inherent to in vitro transformation, it is important to discuss the limitations in take the results achieved from parasites cultured in vitro as representative of those obtained from the natural infection. In present work, schistosomula obtained in vivo and in vitro were compared in their ability to capture fluorescent probes for specific internal structures or surface membranes. The probes showed similar staining in parasite obtained by both methods, mechanical transformation (Mec) and by active skin penetration (Pel). However, differences were observed when those parasites were compared to other obtained in vivo, through the Clegg’s method (Clegg et al., 1965). The membrane permeability was shown to be increased. The data suggest that in schistosomula obtained in vivo and kept inside the skin for a period of time up to 72 hours the metabolism is more active in cells of the surface and, further there is a huge turnover in the surface of the parasite, involving internal molecules and increasing in immunogens release. The increased permeability can also allow it to capture molecules, capable of stimulate the parasite growing. Furthermore, replicates of cDNA libraries obtained from mechanical schistosomula cultured in presence of serum from portal blood (SPO3h, SPO12h) and serum from peripheral blood (SPE3h, SPE12h) of hamster were also compared by using next generation sequencing (NGS) and gene expression analysis of specific genes. After sequencing and statistical analysis of gene expression, it was observed a high similarity among the libraries. When comparing the samples from SPO3h versus SPO12h libraries, 58 genes were found differentially expressed. According to the annotation data of the gene ontology (GO), the differentially expressed genes in schistosomula, after 12 hours of the contact with serum from hamster portal blood, are related to processes important to its development to adult worm. Thereby, this work improved the knowledge of mechanisms evolved in internalization of molecules by the parasite of the intravascular stage, as well as highlighted the regulation of the gene expression when it is within portal venous system of the host, where adult forms are essential for the disease development.