Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-10-11T12:57:27Z No. of bitstreams: 1 amanda_r_lobo_ioc_bp_0013_2008.pdf: 4777016 bytes, checksum: a9e75760e9cb6f61af23579591306cb1 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-11T12:57:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 amanda_r_lobo_ioc_bp_0013_2008.pdf: 4777016 bytes, checksum: a9e75760e9cb6f61af23579591306cb1 (MD5) Previous issue date: 2008 / Cnpq - PDTIS/FIOCRUZ / Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Laboratório de Farmacologia Bioquímica e Celular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / A leishmaniose visceral é uma doença de alta mortalidade quando não tratada. Aproximadamente 500.000 novos casos ocorrem todo ano, freqüentemente em países pobres e em desenvolvimento. No Brasil, a leishmaniose visceral é causada pela Leishmania chagasi, que é transmitida principalmente pelo inseto vetor Lutzomyia longipalpis. Após 72 h de alimentação sanguínea num hospedeiro infectado, parasitas procíclicos são vistos aderidos ao intestino do inseto via flagelo. Esta adesão é vital para a evolução do ciclo de transmissão do parasita. Em vetores espécie–específicos foi proposto um papel para um lipofosfogligano (LPG) de superfície de Leishmania na adesão, porém, em vetores permissíveis, tem-se sugerido que esta adesão seja independente de LPG. Com o interesse de identificar e caracterizar moléculas que possam ter uma participação na interação parasito-vetor, nós iniciamos o estudo de duas moléculas de L. chagasi denominadas Flag e Sup, pertencentes à família de proteínas pequenas miristiladas (SMP’s), que anteriormente haviam sido implicadas em adesão ao tubo digestivo de flebotomíneos. Amplificamos e seqüenciamos o gene Flag de L. chagasi e observamos por alinhamento múltiplo o alto grau de conservação deste gene entre as espécies de Leishmania. Proteínas Flag e Sup recombinantes foram produzidas e utilizadas para produção de anticorpos policlonais em coelhos. Vimos por Western Blot de extrato protéico de várias espécies de Leishmania, que os anticorpos monoclonal e policlonal anti-Flag/MBP e o anticorpo policlonal anti-Sup, reconhecem as proteínas em todas as espécies, evidenciando a conservação destas. A imunolocalização destas proteínas mostrou que a proteína Flag está preferencialmente localizada na forma promastigota na bolsa flagelar e no flagelo, e, em amastigota, na bolsa flagelar e no flagelo interno curto, enquanto que a proteína Sup mostrou localização em toda a superfície do corpo em ambas as formas. Experimentos de RT-PCR mostraram que há transcrição diferencial de Flag e Sup quando comparamos entre as formas evolutivas amastigotas e promastigotas. Flag tem uma expressão parecida nas duas formas evolutivas enquanto Sup é mais expresso em amastigotas. Ensaios de inibição ex-vivo incubando previamente L. chagasi com anticorpo monoclonal anti-Flag ou policlonal anti-Sup, mostrou redução significativa de parasitas aderidos ao intestino de L. longipalpis Na tentativa de identificar um potencial receptor para o parasita no intestino de L. longipalpis, observamos a marcação de uma proteína de 27 kDa no extrato protéico do vetor utilizando parasita biotinilado em experimentos de “ligand blot”. / Visceral leishmaniasis is an illness of high mortality if not treated. Approximately 500,000 new cases occur per year, frequently in poor countries. In Brazil, visceral leishmaniasis is caused by Leishmania chagasi, transmitted by the insect vector Lutzomyia longipalpis. After 72h of blood feeding in an infected host, procyclic parasites are seen adhered to insect gut by the flagellum. This adhesion is vital for the completion of the parasite cycle of transmission. In species-specific vectors a role for a surface lipophosphoglycan (LPG) of Leishmania in the adhesion has been considered, while in the permissible vectors, this adhesion may be independent of LPG. Aiming to identify and characterize molecules that may be involved in the parasite- vector interaction, we initiated a study of two molecules of L. chagasi, Flag and Sup, which belong to the small myristylated protein family (SMP's), that have previously been implicated in adhesion to the sandfly midgut. We amplifyed and sequenced the Flag gene of L. chagasi and, using multiple alignments, observed a high degree of conservation of this gene among Leishmania species. Recombinant protein Flag and Sup were produced and used for polyclonal antibodies production in rabbits. By Western Blot of total protein extract of some species of Leishmania, we observed that the anti-Flag monoclonal and polyclonal antibodies and the anti-Sup polyclonal antibody, recognized proteins in all the analyzed species, evidencing their conservation. Immunolocalization of these proteins showed that Flag is preferentially located in the flagellar pocket and flagellum in the promastigote form and in the flagellar pocket and internalized short flagellum in the amastigote, while Sup showed localization on the cell surface in both forms. Experiments of RT-PCR showed that there is a differential transcription of Flag and Sup between amastigotes and promastigotes. Flag has similar levels of expression in both evolutive forms while Sup is more expressed in amastigotes. Assays of ex-vivo inhibition with L. chagasi previously incubated with monoclonal antibodies anti-Flag or anti-Sup showed a significant reduction of the number of adhered parasites to the L. longipalpis midgut. In an attempt to identify a potential receptor for the parasite in the intestine of L. longipalpis, we observed the labelling of a protein of 27 kDa in the protein extract of the vector using biotinylated parasites in experiments of "ligand blot".

Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-10-19T19:07:47Z No. of bitstreams: 1 antonio_c_a_meirelesfilho_ioc_bcm_0044_2008.pdf: 2486014 bytes, checksum: 619a0dcb233abdf48640585c364627e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-19T19:07:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 antonio_c_a_meirelesfilho_ioc_bcm_0044_2008.pdf: 2486014 bytes, checksum: 619a0dcb233abdf48640585c364627e4 (MD5) Previous issue date: 2008 / Research Institute Of Molecular Pathology Dr. Bohr-Gasse 7. Vienna, VIE, Austria / Diversos organismos apresentam variações no comportamento e na fisiologia que são controladas por um relógio biológico interno. O flebotomíneo Lutzomyia longipalpis (Diptera: Psychodidae), o principal vetor da leishmaniose visceral nas Américas, é um inseto hematófago com atividade crepuscular/noturna. A hematofagia, crítica na transmissão da doença, está restrita a uma determinada hora do dia, certamente conseqüência do controle do marcapasso circadiano. Apesar da importância dos ritmos circadianos na dinâmica da transmissão da doença, pouco se sabe sobre seu controle molecular em insetos vetores. Neste trabalho descrevemos algumas propriedades do relógio circadiano de L. longipalpis. Comparado a Drosophila melanogaster, os genes period (per) e timeless (tim), dois elementos negativos da retroalimentação negativa, apresentam padrão similar de expressao de RNAm. Por outro lado, a expressão de Clock (Clk) e cycle (cyc), dois elemetos positivos, diferem entre as duas espécies, sugerindo que as diferenças de fase de suas expressões possam estar associadas às diferenças observadas no ritmo de atividade circadiana. Além disso, nós observamos uma redução da atividade locomotora após o repasto sanguíneo, que é correlacionada com uma diminuição dos níveis de expressão de per and tim. Apesar de muitos aspectos do marcapasso molecular serem conservados em animais, algumas diferencas entre L. longipalpis e D. melanogaster sugeriram que o relógio circadiano de moscas de fruta divergiu bastante durante a evolução. Por exemplo, enquanto em moscas o domínio de transativação do elemento positivo reside em CLK, em L. longipalpis e todos outros animais analisados até o momento ele fica em CYC. Dessa forma, parece que durante o processo evolutivo houve uma transferência funcional do domínio de transativação de CLK para CYC na linhagem de Drosophila. Para elucidar a evolução funcional do relógio circadiano de Drosophila nós testamos a hipótese de que CLK e CYC tenham trocado o domínio de transativação durante a evolução. Nossos estudos revelaram que o relógio de Drosophila pode funcionar da mesma maneira que o de mamíferos e que CRYPTOCHROME, além do seu papel bem descrito na fotorecepção, pode ter tido um papel ancestral no mecanismo molecular do marcapasso de Drosophila. / A diversity of organisms has circadian variations of behavior and physiology that are controlled by an internal biological clock. The sand fly Lutzomyia longipalpis (Diptera: Psychodidae) is a crepuscular/nocturnal blood-sucking insect that is the main vector of visceral leishmaniasis in the Americas. Blood feeding, which is critical to disease transmission, is tightly adjusted to a specific time of day and it is therefore certainly controlled by the circadian pacemaker. Despite the importance of circadian rhythms in the dynamics of disease transmission, very little is known about its molecular control in insect vectors. In this work we describe some features of the circadian clock of L. longipalpis. Compared to Drosophila melanogaster, sandfly period (per) and timeless (tim), two negative elements of the feedback loop, show similar peaks of mRNA abundance. On the other hand, the expression of Clock (Clk) and cycle (cyc), two positive elements, differs between the two species, raising the possibility that the different phases of their expression could be associated with the observed differences in circadian activity rhythms. In addition, we show a reduction in locomotor activity after a blood meal, which is correlated with downregulation of per and tim expression levels. Although many aspects of the molecular pacemaker are conserved in animals, some differences among L. longipalpis and D. melanogaster suggested that the fruit fly circadian clock have strongly diversified during the course of evolution. For example, while in flies the transactivation domain of the positive element resides in CLK, in L. longipalpis and all other animals analyzed so far it is in CYC. Therefore, it seems that during the course of evolution a functional transference of the transactivation domain from CYC to CLK occurred in the Drosophila lineage. To shed light into the functional evolution of the Drosophila circadian clock we tested the hypothesis that CLK and CYC have swapped the transactivation domain during the course of evolution. Our studies revealed that Drosophila can sustain a mammalian-like pacemaker and that CRYPTOCHROME, besides its well described role in Drosophila photoreception, might have had an ancient role in the fruit fly clockwork mechanism.