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Previous issue date: 2014-01-21 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The increasing number of notifications of dengue infections is becoming a very
important concern for global healthcare programs. Combinatorial technologies
aiming the selection of specific short conformational nucleic acid ligands against
viral targets, also called aptamers, can be achieved by large-scale selections
using the genomic SELEX technology. Our hypothesis is that aptamers can be
directly selected against dengue RNA conformational structures that present
functional elements in the 5'-UTR sequence, which form RNA-RNA and protein-
RNA interactions, and play significant roles in the infection process. Our aim
was to select and characterize aptamers that bind to the 5’-UTR using the
matrix-free SELEX method. Products from the eighth selection cycle were
isolated, cloned and sequenced, and 14 ligands were chosen for in
silico characterization. Aptamers were grouped into three families according to
their sequence homology, and conserved ribonucleotides generated specific
linear motifs. Sequences motifs were detected in random nucleotides regions
ranging from 31 to 40 nt, which showed higher affinity to DENV1 and 3 virus.
The novel molecules and processes described in this study open new insights
for dengue research and applications, and the selected aptamers can be used
either as diagnostic or therapeutic tools. In silico analyses revealed that
aptamer binding to its RNA target may lead to alterations of viral RNA
secondary structures, and is probably leading to the loss of its original
conformational and preventing its replication and/or the transcription
process. The analyses also demonstrated that aptamers presented a broad
hybridization spectrum to DENV1 and 3 even in the presence of mutations in
different subtypes, which suggest its possible use in the other two serotypes,
DENV2 and 4. This is the first description of aptamers against the RNA
structure of Dengue Virus with important implications in the disease control. / O aumento do número de notificações de infecções causadas pela dengue está
se tornando uma grande preocupação para os programas globais de saúde.
Tecnologias combinatórias destinadas à seleção de ligantes específicos de
ácidos nucléicos curtos conformacionais contra alvos virais, também chamados
aptâmeros, podem ser conseguidos pelas seleções em larga escala, utilizando
a tecnologia do SELEX genômico. Nossa hipótese é que os aptâmeros podem
ser selecionados diretamente contra as estruturas conformacionais de RNA da
dengue, as quais apresentam elementos funcionais na sequência 5'-UTR, que
formam interações RNA-RNA e RNA-proteína, e desempenham papéis
importantes no processo de infecção. O nosso objetivo foi selecionar e
caracterizar aptâmeros que se ligam a região 5'-UTR utilizando o método
matrix-free SELEX . Produtos do oitavo ciclo de seleção foram isolados,
clonados e sequenciados, e 14 ligantes foram escolhidos para a caracterização
in silico. Os aptâmeros foram agrupados em três famílias de acordo com a
homologia das sequências, e ribonucleotídeos conservados geraram motivos
lineares específicos. Sequências motivos foram detectadas em regiões
aleatórias de nucleotídeos variando de 31-40 nt que apresentaram a maior
afinidade para DENV1 e 3. As novas moléculas e processos descritos neste
estudo abrem novas perspectivas para a pesquisa e aplicações na dengue, e
os aptâmeros selecionados podem ser usados tanto como ferramentas
diagnósticas ou terapêuticas. As análises in silico revelaram que a ligação do
aptâmeros ao seu alvo de RNA pode levar a alterações na estrutura secundária
do RNA viral, e provavelmente levando à perda da sua conformação original e
impedindo a sua replicação e/ou o processo de transcrição. As análises
também demonstraram que os aptâmeros apresentaram um largo espectro de
hibridação ao DENV1 e 3, mesmo na presença de mutações em diferentes
subtipos, o que sugere a sua possível utilização nos outros dois sorotipos,
DENV2 e 4. Esta é a primeira descrição de aptâmeros contra a estrutura de
RNA do Vírus da Dengue com implicações importantes no controle da doença.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/3501 |
| Date | 21 January 2014 |
| Creators | Cnossen, Elismar de Jesus Nunes |
| Contributors | Neves, Adriana Freitas, Marangoni, Karina, Neves, Adriana Freitas, Madurro, João Marcos, Santos, Maria Rita de Cássia |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Química (RC), UFG, Brasil, Regional de Catalão (RC) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -6339953996062715594, 600, 600, 600, 600, -6789486854152681716, 1571700325303117195, -961409807440757778 |
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