IOC - PGBCS - Dissertações de Mestradohttps://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/68862024-03-29T14:09:36Z2024-03-29T14:09:36ZGenoma de Rhodnius prolixus: predição gênica, conciliação com versões anteriores e disponibilização em navegador webAraujo, Nicolas da Matta Freirehttps://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/551452022-10-14T16:35:44Z2022-01-01T00:00:00ZGenoma de Rhodnius prolixus: predição gênica, conciliação com versões anteriores e disponibilização em navegador web
Araujo, Nicolas da Matta Freire
A doença de Chagas é uma doença tropical negligenciada que somente possui tratamento paliativo, logo, deve ser contida por medidas de urbanização e controle vetorial. O protozoário Trypanosoma cruzi, causador da doença, é transmitido por triatomíneos dos gêneros Triatoma, Panstrongylus e Rhodnius. O Rhodnius prolixus é um importante vetor na América Latina, sendo o primeiro triatomíneo a ter seu genoma sequenciado e analisado por um grupo internacional. Entretanto, a versão de montagem do seu genoma mais atual (Hi-C) não possui predição gênica, além de que existem genes preditos exclusivamente em versões anteriores. A técnica Hi-C permite utilizar o mapeamento físico da cromatina para guiar a montagem gerando um genoma de maior qualidade. Logo, se faz necessário uma nova predição gênica na montagem Hi-C juntamente com a conciliação com as predições anteriores, além da disponibilização desses dados em um navegador, para visualização e exploração pela comunidade científica. Portanto, foi feita a predição gênica (P13) da versão mais atual de montagem do genoma utilizando o software AUGUSTUS, que acabou identificando 15.181 transcritos codificadores de proteínas e, alcançou uma completude de 92,7%, sendo a maior dentre as predições de R. prolixus consideradas. Em seguida, os genes antigos passaram por filtros para a remoção de sequências com bases indefinidas, redundância e quimeras, totalizando 13.840 genes codificadores de proteína e 1.505 não-codificadores de proteínas. Os não codificadores foram alinhados contra o genoma Hi-C utilizando tanto o programa Sim4 quanto o Exonerate, destes, apenas 345 genes alinharam em regiões sem predição gênica. Já os codificadores foram utilizados para enriquecer a predição P13 através de um script desenvolvido para fazer a conciliação tanto de genes preditos como de genes de transcriptoma. A conciliação com genes de transcriptoma e com genes preditos antigos resultou na predição P15 com 17.500 proteínas com completude de 93,2% sendo a predição de maior qualidade para R. prolixus. A P15 juntamente com as montagens de genoma, as predições antigas e dados de RNAseq foram disponibilizados no navegador de genomas JBrowse, hospedado em um servidor do Laboratório de Bioinformática do Instituto de Química da UFRJ. Dessa maneira, a disponibilização de todos esses dados navegáveis, poderá fomentar os estudos biológicos e de controle vetorial com o inseto. Além de possibilitar estudos comparativos com espécies de triatomíneos que venham a ocupar seu nicho biológico. Por fim, o script aqui desenvolvido também pode ser usado para a conciliação de genes de outras espécies
2022-01-01T00:00:00ZOtimização in silico de fragmentos ligados a Tiorredoxina Glutationa Redutase de S. mansoni (SmTGR) para a proposta de novas moléculas com atividade esquistossomicidaRiveros Maidana, Rocío Lucía Beatrizhttps://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/533982022-06-21T18:47:52Z2021-01-01T00:00:00ZOtimização in silico de fragmentos ligados a Tiorredoxina Glutationa Redutase de S. mansoni (SmTGR) para a proposta de novas moléculas com atividade esquistossomicida
Riveros Maidana, Rocío Lucía Beatriz
A esquistossomose é uma doença tropical negligenciada parasitária causada por trematódeos do gênero Schistosoma. O tratamento está baseado na quimioterapia com o praziquantel (PZQ), o qual apresenta muito sucesso. Entretanto, sua baixa atividade sobre as formas imaturas do parasito e o possível aparecimento de cepas resistentes ao PZQ fundamentam a necessidade do desenvolvimento de novos fármacos. A Tiorredoxina Glutationa Redutase de S. mansoni (SmTGR) é uma flavoenzima encarregada da homeostase redox do parasito no hospedeiro mamífero, é um alvo validado. A descoberta de Leads (ou fármacos) Baseada em Fragmentos (FBLD) consiste na triagem de compostos de baixo peso molecular sob um alvo macromolecular. Os fragmentos podem se ligar a mais de um sítio do alvo e servem de ponto de partida para o desenvolvimento de novos leads. Nesse sentido, através dessa abordagem, o grupo identificou previamente de forma experimental 32 fragmentos ligados em 8 sítios na superfície da SmTGR. É assim, que o objetivo do presente trabalho é a otimização in silico dos fragmentos segundo a abordagem de growing. Para isso, foram selecionados 6 fragmentos que se ligam ao sítio alostérico chamado de “doorstop pocket”, e ao sítio de ligação do NAPDH. As drogabilidades dos sítios selecionados e as interações entre os resíduos e os fragmentos foram avaliadas. Em seguida, os ligantes selecionados foram otimizados com a abordagem de growing utilizando o programa AutoGrow4. As 172 moléculas obtidas foram submetidas a um ensemble docking, e finalmente ranqueadas de acordo com propriedades de druglikeness e a afinidade pelas conformações da SmTGR, ficando 123 potenciais inibidores
2021-01-01T00:00:00ZAnálise do perfil filogenético de enzimas isofuncionais não homólogas entre cepas patogênicas de Escherichia ColiAlmeida, Christian Sagave Mazzocco dehttps://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/506372022-07-12T16:50:06Z2020-01-01T00:00:00ZAnálise do perfil filogenético de enzimas isofuncionais não homólogas entre cepas patogênicas de Escherichia Coli
Almeida, Christian Sagave Mazzocco de
Escherichia coli é uma bactéria Gram-negativa e em sua variedade possui cepas não patogênicas e patogênicas. Cepas não patogênicas pertencem naturalmente a nossa microbiota intestinal, desempenhando funções benéficas ao nosso organismo, já inúmeras cepas patogênicas afetam a saúde pública, principalmente em países subdesenvolvidos, por ser uma das principais causadoras de gastroenterites em crianças menores de 5 anos de idade, estimando-se 760.000 mortes por ano em escala global. Sabemos que a compreensão do metabolismo é crucial para entender a expressão fenotípica em todos os organismos vivos. Neste sentido, torna-se fundamental a identificação e caracterização do repertório de enzimas que atuam nestas vias. Entretanto, a classificação comumente usada para enzimas não leva em consideração a sua ancestralidade, que permite diferenciá-las em dois grupos: homólogas, que evoluíram do mesmo ancestral, possuem estruturas tridimensionais semelhantes; e análogas, que possuem histórias evolutivas diferentes, mas desempenham a mesma função. O conhecimento sobre enzimas isofuncionais nãohomólogas e as vias bioquímicas em que elas atuam pode dizer muito a respeito da evolução do metabolismo, bem como seu papel nos distintos fenótipos de patogenicidade, não somente em E. coli, como também em outras espécies. Neste projeto analisamos os possíveis papeis das enzimas isofuncionais não-homologas na diversidade genética e metabólica e sua relação com fenótipos de patogenicidade em E. coli, utilizando métodos computacionais para identificação (AnEnPi), caracterização (Argot 2.5), validação (SUPERFAMILY) e mapeamento metabólico (KEGG) destas enzimas em um conjunto de 52 cepas de E. coli com genomas completamente sequenciados e com origem e fenótipo de patogenicidade definidos (NCBI, PATRIC) Dessa forma, detectamos 71 enzimas possivelmente análogas, 45 delas pertencentes ao genoma acessório da espécie, envolvendo um total 66 vias metabólicas. Os padrões de presença/ausência das enzimas isofuncionais não-homólogas e das atividades enzimáticas exercidas por elas foram avaliados frente aos distintos perfis de patogenicidade apresentados pelos organismos em nossa amostra \2013 EHEC (7), EIEC (1), ETEC (1), ExPEC (7), MCR-1 positive (6), STEC (4), UPEC (3), NIA (23). As enzimas e atividades enzimáticas ferredoxian reductase (EC 1.18.1.3), ribokinase (2.7.1.15), manose-6-fofato isomerase (EC 5.3.1.8), amina oxidase (EC 1.4.3.21), chitinase (EC 3.2.1.14), glucosamina-1-fosfato N-acetyltransferase (EC 2.3.1.157) e asparaginase (EC 3.5.1.1) apresentam padrão de presença (correlação) ou ausência (anticorrelação) associados a grupos patogênicos diferentes, contribuindo para a diversidade genética e metabólica em E. coli. Mais investigações são necessárias para estabelecer se tais enzimas de fato contribuem diretamente para a expressão de fenótipos de patogenicidade em E. coli.
2020-01-01T00:00:00ZA Cartografia como ferramenta para identificação de potenciais áreas de expansão da infecção por Trypanosoma cruzi em Didelphis aurita na Mata AtlânticaSouza, Raphael Testai dehttps://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/491972021-09-29T23:10:42Z2021-01-01T00:00:00ZA Cartografia como ferramenta para identificação de potenciais áreas de expansão da infecção por Trypanosoma cruzi em Didelphis aurita na Mata Atlântica
Souza, Raphael Testai de
Embora a Modelagem de Nicho Ecológico seja muito utilizada para modelar a distribuição potencial de animais no espaço ambiental e projetar no espaço geográfico, raramente é direcionada ao estudo de seus parasitas. O parasitismo é um fenômeno que envolve uma interação ecológica entre espécies distintas e acontece em um determinado ambiente. O hospedeiro sofre pressão seletiva pelas condições ambientais e, sendo este o ambiente do parasita, sobre este exerce mesmo tipo de pressão. A transmissão de Trypanosoma cruzi na Mata Atlântica é um bom exemplo dessa complexidade. Assim, torna-se necessário abordagem espaço ambiental para compreensão da tríade parasito/hospedeiro/ambiente. Didelphis aurita é endêmico do bioma Mata Atlântica, é uma espécie generalista, se adaptando bem a locais com altos índices de ação antrópica. É considerada uma das espécies hospedeiras ancestrais sendo capaz de manter todos os genótipos de T. cruzi, parasita caracterizado por sua extrema heterogeneidade genética. O objetivo foi modelar a distribuição de D. aurita e a infecção por T. cruzi, utilizando a potencial distribuição das espécies vetoras Triatoma vitticeps e Panstrongylus megistus como variável biótica, predizendo suas áreas de ocorrência na Mata Atlântica. Foram utilizados registros de ocorrência de D. aurita com e sem infecção por T. cruzi na Mata Atlântica através de abordagens climática e paisagem e analisados pelo método Ecoland. Foram gerados modelos para seis situações: 1) T. vitticeps, 1) P. megistus, 2) D. aurita e 2) D. aurita infectado por T. cruzi. Variáveis climáticas e de paisagem foram utilizadas na resolução de ~1km², selecionadas pela correlação de Pearson [-0.7 \2264 \03B1 \2264 0.7]. Foi utilizado o método k-fold Cross-validation, com algoritmos: Bioclim, Maxent, Random Forest, Domain, Boosted Regression Trees, Generalized Linear Model, Distância de Mahalanobis e Support Vector Machine. True Skill Statistic foi utilizado para comparação da performance entre modelos, valores \2265 0.7. Altos valores de adequabilidade climática, paisagem e potencial presença de T. vitticeps e P. megistus de uma determinada região foram consideradas condições necessárias, mas não suficiente, para a presença de D. aurita infectado por T. cruzi; Ecoland permitiu verificar que D. aurita apresenta diferentes graus de impacto em seu papel no ciclo enzoótico pela sua infecção por T. cruzi em diferentes localizações da Mata Atlântica. Associar modelo preditivo ao método Ecoland permitiu reconhecimento de áreas onde D. aurita desempenhava o papel de reservatório no ciclo enzoótico de T. cruzi
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