Submitted by Karin Goebel (karing@fiocruz.br) on 2014-11-26T11:59:33Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Sharon Martins_versão biblioteca.pdf: 5639087 bytes, checksum: d97ea2343abfd37c4cdfe4960a4df639 (MD5) / Approved for entry into archive by Karin Goebel (karing@fiocruz.br) on 2014-11-26T11:59:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Sharon Martins_versão biblioteca.pdf: 5639087 bytes, checksum: d97ea2343abfd37c4cdfe4960a4df639 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-26T11:59:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Sharon Martins_versão biblioteca.pdf: 5639087 bytes, checksum: d97ea2343abfd37c4cdfe4960a4df639 (MD5) Previous issue date: 2012 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil / Trypanosoma cruzi, o agente etiológico da doença de Chagas, é um organismoamplamente estudado devido a sua importância médica e também por possuircaracterísticas peculiares que o tornam um bom modelo de estudo para questõesbiológicas básicas. A repressão de RNAs mensageiros em grânulos citoplasmáticoscompostos de complexos mRNA-proteína (mRNPs) é uma importante via de regulaçãopós transcricional em eucariotos e, recentemente, foi demonstrado que grânulos deRNA estão presentes em T. cruzi. Alguns ortólogos de proteínas humanas envolvidasem mecanismos de regulação foram encontrados nestas estruturas e caracterizados,mas a função e composição de grânulos de mRNA neste modelo experimentalpermanecem desconhecidas. Em humanos e outros eucariotos, condições de estressecomo calor, radiação UV, presença de agentes citotóxicos ou deficiência de glucosepodem induzir a formação de grânulos de estresse, um tipo de estrutura citoplasmáticaenvolvida em repressão, separação e armazenamento de mRNA durante condiçõesadversas. Foram encontradas, em banco de dados de T. cruzi, três sequências deproteínas que possuem certa similaridade estrutural com as proteínas humanas TIA1 eTIAR. Os genes correspondentes foram clonados utilizando-se a tecnologia Gateway®,para a obtenção de proteínas recombinantes. As proteínas purificadas foram utilizadaspara produzir anticorpos policlonais em camundongos, os quais puderam elucidar alocalização celular e padrões de expressão destas proteínas durante o ciclo de vida doparasita. A caracterização destas proteínas pode ajudar a elucidar melhor osmecanismos de regulação pós transcricional em T. cruzi. / Trypanosoma cruzi, the etiological agent of Chagas’ disease, is an organism widely studied due to its medical importance and particular features that make it an alternative model for basic biological studies. Repression of messenger RNAs in cytoplasmic granules composed of mRNA-protein (mRNP) complexes is an important pathway of posttranscriptional regulation in eukaryotes, and recently was shown that mRNA granules are present in T. cruzi. A few orthologs of human proteins involved in mRNA metabolism were found and characterized on these structures, but the function and composition of mRNA granules in this organism remain unknown. In humans and other eukaryotes, stress conditions such as heat, UV radiation, presence of cytotoxic agents or glucose starvation can induce the formation of stress granules, cytoplasmic structures involved in mRNA repression, sorting and storage during adverse conditions. Three protein sequences that have a certain structural similarity with the human TIA1/TIAR proteins were found in the T. cruzi data bank. The genes encoding these three proteins were cloned using the Gateway® technology and the recombinant proteins were obtained. The purified proteins were used to produce polyclonal antibodies in mice and the cellular localization and expression patterns of these proteins during the parasite’s life cycle were performed. The characterization of these proteins can help to elucidate the mechanisms of posttranscriptional regulation in T. cruzi.

Le TNF-α est une cytokine pro-inflammatoire du système immunitaire qui, lorsque sa production est déréglée, induit de nombreuses pathologies chez l’homme (cachexie, arthrite rhumatoïde, etc.) Outre une régulation transcriptionnelle de cette cytokine, il existe aussi une régulation post-transcriptionnelle permettant un contrôle affiné de sa production. Le laboratoire de Biologie du Gène étudie cette régulation post-transcriptionnelle faisant intervenir une séquence consensus dans l’ARNm appelée séquence AU-riche (ou ARE pour AU-rich element) et les protéines qui y sont impliquées. Généralement, les ARNm porteurs d’ARE codent pour des protéines dont l’expression est transitoire. Ces gènes requièrent un contrôle très précis de leur expression et c’est pourquoi, en plus d’être soumis à de nombreux contrôles transcriptionnels, la traduction et la stabilité de leurs ARNm sont très finement régulées. La réponse immune innée implique de nombreux ARNm de ce type. Jusqu’à présent, la fonction de la protéine TIAR dans la régulation de l’expression du TNF-α n’a pas été complètement élucidée. Outre le TNF-α, la participation à la réponse immune innée de nombreuses protéines encodées par des ARNm porteurs d’ARE pourrait conférer à la protéine TIAR un rôle de régulateur essentiel dans le contrôle de l’inflammation. Nous avons donc générés plusieurs lignées de macrophages RAW 264.7 surexprimant la protéine TIAR entière ou différents mutants de TIAR afin de déterminer, par une analyse globale par puces à ADN, les ARNm cibles de TIAR au cours de la réponse immune. Cette approche nous a permis de démontrer que la protéine TIAR exerce un contrôle sur le métabolisme de l’ARNm du TNF-α et de MKP-1 (MAP kinase phosphatase 1), une phosphatase majeure dans la voie de signalisation de la MAPK p38. Cette voie de signalisation joue un rôle essentiel dans la stabilisation et la traduction de nombreux ARNm porteurs d’ARE encodant des protéines de la réponse inflammatoire. D’autre part, nous avons voulu étudier in vivo la fonction de la protéine TIAR au cours de la réponse immune. Nous avons, dans ce but, généré des souris transgéniques surexprimant l’isoforme courte de la protéine TIAR. Si nous n’avons pas encore pu mesurer les effets d’une surexpression de TIAR sur la réponse inflammatoire chez ces souris, ces individus transgéniques ont révélé qu’une expression anormale de la protéine TIAR induit une létalité importante au cours du développement embryonnaire.

Cellular T-cell intracellular antigen-1 related protein (TIAR) binds to the 3' terminal stem-loop of the West Nile virus minus-strand RNA [WNV 3'(-) SL RNA]. TIAR binding sites were previously mapped on loop 1 (L1) and loop 2 (L2) of the 3' (-) SL RNA and mutations of these sites in a WNV infectious clone inhibited virus replication. In the present study, data from in vitro binding assays suggested that multiple TIAR proteins bind to each WNV 3′ (-) SL RNA in a positively cooperative manner. The tertiary structure of WNV 3′ (-) SL RNA was predicted and it was suggested that L2 forms an exposed loop while L1 forms an embedded loop. We propose that TIAR binds first to L2 and that this interaction facilitates the binding of a second TIAR molecule to L1. Data from in vitro assays also showed that TIAR binds specifically to the WNV 3' (-) SL RNA but not to the complementary WNV 5' (+) SL RNA and that the C-terminal prion domain of TIAR contributes to RNA binding specificity. Immunoprecipitation experiments indicated that TIAR interacts with the WNV 3' (-) SL RNA in cells. Colocalization of TIAR and viral dsRNA in the perinuclear region of WNV-infected cells was visualized using a proximity ligation assay. In WNV-infected, TIAR-overexpressing cells, increased extracellular virus yields, intracellular viral protein and RNA levels, and an increased ratio of viral plus-strand RNA to minus-strand RNA were observed. These data suggest that TIAR enhances WNV plus-strand RNA synthesis from the minus-strand template. WNV infections induce small TIAR foci formation in primate cells but not rodent cells. The TIAR foci are located in the perinuclear region and differ in size and location from arsenite-induced stress granules (SGs). However, the small TIAR foci contain many SG components, such as G3BP, PABP, and eIF3A, but not HuR. Arsenite-induced SG formation is still inhibited by WNV infection in these cells. eIF2a phosphorylation was observed in some infected cells that contained WNV-induced TIAR foci but viral NS3 protein accumulation was not inhibited. The data suggest that WNV-induced TIAR foci in primate cells are not canonical SGs.

Le 2 avril 1982, l’Argentine envahit les îles Malouines et réaffirme sa souveraineté sur ces îles perdues en 1833. Pourquoi l’Argentine décide-t-elle reprendre ces îles ? Par lassitude ? Sans doute, les négociations s’enlisent et ne laissaient entrevoir aucune solution. Par intérêt ? Sans nul doute, le rapport Shackleton évoque les richesses naturelles inexploitées de l’archipel (du pétrole et des eaux poissonneuses). Par opportunisme ? Indéniablement, l’Argentine est alors en crise financière et est gouvernée par une dictature militaire fragilisée par les oppositions. La reconquête des Malouines pourrait être une planche de salut pour la Junte. La force de réaction de Margaret Thatcher à cette invasion semble surprendre : pourquoi vouloir conserver des îles lointaines, qui comptent 1800 habitants, et 700 000 ovins ? Le monde est encore en pleine guerre froide, les Etats-Unis et l’URSS s’opposent toujours, le conflit des Malouines vient leur offrir un terrain d’affrontement supplémentaire. / On the 2nd April 1982, Argentina invaded the Falkland Islands and reclaimed sovereignty over the islands that she had lost in 1833. Why did Argentina decide to retake these islands ? Was it weariness? Without doubt, negotiation had not given hope of a solution. Was it out of interest? Without a doubt the Shackleton connection suggested unexploited natural resources on the islands (petrol and fishable waters). Was it opportunism? Undeniably Argentina was at that time in a financial crisis and governed by a military dictatorship weakened by conflict. The re-conquest of the Falklands could have been the last hope for the Junta. The strength of Margaret Thatcher's reaction to this invasion seemed surprising: why would one want to keep hold of these far flung islands with 1800 inhabitants and 700 000 ovines? The world was still in the middle of a cold war, the United Stated of America and the USSR continued to clash; the conflict in the Falklands offered them an additional battle ground.

The 3' terminal stem loop of the WNV minus-strand [WNV3'(-) SL] RNA was previously shown to bind the cell protein, T-cell intracellular antigen-1 (TIA-1), and the related protein, TIAR. These two proteins are known to bind AU-rich sequences in the 3' UTRs of some cellular mRNAs. AU stretches are located in three single-stranded loops (L1, L2, and L3) of the WNV3'(-) SL RNA. The RNA binding activity of both proteins was reduced when L1 or L2, but not L3, AU sequences were deleted or substituted with Cs. Deletion or substitution with Cs of the entire AU-rich sequence in either L1 or L2 in a WNV infectious clone was lethal for the virus while mutation of some of these nt decreased the efficiency of virus replication. Mutant viral RNAs with small plaque or lethal phenotypes had similar translational efficiencies to wildtype RNA, but showed decreased levels of plus-strand RNA synthesis. These results correlated well with the efficiency of TIA-1 and/or TIAR binding in in vitro assays. In normal cells, TIA-1 and TIAR are evenly distributed in the cytoplasm and nucleus. Between 6 and 24 hr after WNV infection, TIAR concentrated in the perinuclear region and TIA-1 localization to this region began by 24 hr. Similar observations were made in DV2 infected cells but at later times after infection. In infected cells, both proteins colocalized with dsRNA, a marker for viral replication complexes, and with viral non-structural proteins. Anti-TIAR or anti-TIA-1 antibody coimmunoprecipitated viral NS3 and possibly other viral nonstructural proteins. In response to different types stress, TIA-1 and TIAR recruit cell mRNA poly(A)+ into cytoplasmic stress granules (SG) leading to general translational arrest in these cells. SG were not induced by flavivirus infection and cells became increasingly resistant to arsenite induction of SG with time after infection. Processing Body (PB) assembly was also decreased beginning at 24 hr. These data suggest that the sequestration of first TIAR and then TIA-1 via their interaction with viral components in flavivirus infected cells inhibits SG formation and prevents the shutoff of host translation.

Le TNF-α est une cytokine pro-inflammatoire du système immunitaire qui, lorsque sa production est déréglée, induit de nombreuses pathologies chez l’homme (cachexie, arthrite rhumatoïde, etc.) Outre une régulation transcriptionnelle de cette cytokine, il existe aussi une régulation post-transcriptionnelle permettant un contrôle affiné de sa production. Le laboratoire de Biologie du Gène étudie cette régulation post-transcriptionnelle faisant intervenir une séquence consensus dans l’ARNm appelée séquence AU-riche (ou ARE pour AU-rich element) et les protéines qui y sont impliquées. Généralement, les ARNm porteurs d’ARE codent pour des protéines dont l’expression est transitoire. Ces gènes requièrent un contrôle très précis de leur expression et c’est pourquoi, en plus d’être soumis à de nombreux contrôles transcriptionnels, la traduction et la stabilité de leurs ARNm sont très finement régulées. La réponse immune innée implique de nombreux ARNm de ce type. Jusqu’à présent, la fonction de la protéine TIAR dans la régulation de l’expression du TNF-α n’a pas été complètement élucidée. Outre le TNF-α, la participation à la réponse immune innée de nombreuses protéines encodées par des ARNm porteurs d’ARE pourrait conférer à la protéine TIAR un rôle de régulateur essentiel dans le contrôle de l’inflammation. Nous avons donc générés plusieurs lignées de macrophages RAW 264.7 surexprimant la protéine TIAR entière ou différents mutants de TIAR afin de déterminer, par une analyse globale par puces à ADN, les ARNm cibles de TIAR au cours de la réponse immune. Cette approche nous a permis de démontrer que la protéine TIAR exerce un contrôle sur le métabolisme de l’ARNm du TNF-α et de MKP-1 (MAP kinase phosphatase 1), une phosphatase majeure dans la voie de signalisation de la MAPK p38. Cette voie de signalisation joue un rôle essentiel dans la stabilisation et la traduction de nombreux ARNm porteurs d’ARE encodant des protéines de la réponse inflammatoire. D’autre part, nous avons voulu étudier in vivo la fonction de la protéine TIAR au cours de la réponse immune. Nous avons, dans ce but, généré des souris transgéniques surexprimant l’isoforme courte de la protéine TIAR. Si nous n’avons pas encore pu mesurer les effets d’une surexpression de TIAR sur la réponse inflammatoire chez ces souris, ces individus transgéniques ont révélé qu’une expression anormale de la protéine TIAR induit une létalité importante au cours du développement embryonnaire. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished