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Tipo: Tese
Título: Anotação e montagem de transcriptomas de intestino médio e ovários do carrapato Amblyomma sculptum, antes e após a infecção por Rickettsia amblyommii
Annotation and de novo assembly of transcriptomes from midguts and ovaries of Amblyomma sculptum ticks, before and after infection with Rickettsia amblyommii
Autor(es): Moreira, Higo Nasser Sant’anna
Abstract: O objetivo deste trabalho foi construir um catálogo de genes para o genoma funcional dos órgãos internos do carrapato A. sculptum, bem como, avaliar os padrões de expressão gênica no intestino médio (MDG) e ovários (OVA) frente à condições de não-infecção (MNI e ONI) e infecção por Rickettsia amblyommii (MI e OI). Como primeiro passo, foi realizada a construção de um transcriptome de referência à partir da montagem de 9 transcriptomas (200 milhões de reads) derivados do intestino médio (3), dos ovários (2) e das glândulas salivares (4). O De novo assembly gerou um total de 460,445 contigs, a partir dos quais foram preditas 27.308 CDS expressas em no transcriptome total do A. sculptum. O mapeamento das reads derivadas de cada órgão contra o transcriptoma de referencia permitiu a identificação de 25,569 CDS expressas nos intestinos (MDG), 21,230 CDS expressas em ovários (OVA), enquanto que 10.697 CDS foram derivados dos transcriptomas de glândula salivar (SG). A anotação do transcriptoma de referência (27.308 CDS) permitiu a identificação de 23,228 CDS relacionados a processos housekeeping, enquanto que 2.177 CDS apresentaram sequência de peptídeos (SignalP) e foram anotadas como proteínas secretads.Um total de 261 CDS foram anotadas como elementos transponíveis, 20 CDS foram relacionadas à transcritos virais, enquanto que 1,622 permaneceram sem anotação, sendo anotadas com Unknown. Entre as 29 classes de genes housekeeping, destacam-se aqueles relacionados com Sinal de transdução (3.158 CDS), seguido de 1887 CDS anotadas com os transportadores e 1.523 CDS relacionados maquinaria de transcrição. A avaliação individualizada dos transcriptomas MDG e OVA no tocante a infecção e não infecção por R. amblyommii (infectados vs não infectado) revelou um padrão oposto entre os dois órgãos, com quase todos os processos celulares am MDG superexpressos em resposta à infecção por riquétsia, enquanto a maioria dos processos celular em ovário (OVA) foram down regulados em resposta à infecção por R. amblyommii. Essa down regulação de processes em ovários de carrapatos infectados por rickettsiae corrobora estudos in vitro com outras especíceis de carraátos infectados com Rickettsia spp. o que concorda com outros estudos in vivo com foco ovipostue de carrapatos infectados. com queda das funções fisiológicas da femeas ingurgitada e queda no rendimento da oviposição. Também foi observado up-regulação de proteínas no intestino, em resposta à infecção, sendo essas relacionadas com processes de infecção rickettsial em ́celulas de mamíferos bem como outros invertebrados, tais como actina, complexo Arp 2/3, domínio WASP, proteína tirosina quinase, clatrinas, intergrinas e ontre outras. Estes resultados sugerem que, de forma semelhante à verificada em células de mamíferos e em outras 17 espécies de carrapatos, estas proteínas estar envolvidas durante o processo de infecção do trato intestinal de A. sculptum. No entanto, a down regulação das principais vias metabólicas, maquinaria de replicação e de síntese proteica em ovários em resposta à infecção por Rickettsia (OI contra ONI) indica que esta batéria se constiui uma carga metabólica e fisiológica para os ovários. Alpem de sugerir possível alvos a sere avaliados na interação rickettsia-carrapato, estes resultados também dão suporte à outros estudos e estratégicas para uma melhor compreensão da biologia deste vetor, bem como para o desenvolvimento de estratégias de combate e controle biológico, como vacinas e acaricidas.
The aim of this work was to construct a gene catalogue for the functional genome of internal organs from A. sculptum, as well as, to evaluate the patterns of gene expression from midguts and ovaries against non-infection and Rickettsia amblyommii infection condition. First, we construct a reference transcriptome for A. sculptum internal organs assembling 9 transcriptomes (200 million reads) derived from midguts (3), ovaries (2) and salivary glands (4). The assemble generated 460,445 contigs, of which we identified 27,308 CDS expressed at whole A. sculptum transcriptome. The mapping of the reads derived from each organ against this CDS reference allowed the identification of 25,569 CDS expressed at midguts (MDG), 21,230 CDS expressed at ovaries (OVA) while 10,697 CDS were derived from sialomes (SG). The annotation of the reference transcriptome (27,308 CDS) allowed the identification of 23,228 CDS related to housekeeping processes, 2,177 CDS related presented signal peptide sequence by SignalP analysis, been annotated as Secreted group; 261 CDS were annotated as transposable elements, 20 CDS were reçated to viral transcripts and 1,622 remained without annotation, been classified as unknown sequences. Among the 29 classes related to housekeeping processes, stand out those related to sinal transduction 3,158 CDS, followed by 1,887 related to transporters and 1,523 CDS related to transcription machinery. The individualized evaluation of the MDG and OVA dataset regarding rickettsial infection (infected vs non-infected) reveals an opposite pattern, with almost all midgut processes more abundant in response to rickettsial infection, while most of all ovarian processes were down regulated in response to rickettsial infection, which agrees to other in vivo studies focusing ovipostue of infected ticks. Regarding MDG datasets, we have observed more abundance of host protein related to rickettsial infection processes at mammals and tick cells, such as actin, Arp 2/3 complex, WASP domain, protein tyrosine kinase, clathrins, intergrins and other. These results suggest that, similarly to verified at mammals cells and other tick specie, these proteins could be play a role during the mechanism of infection of A. sculptum midguts by R. amblyommii. However, the down regulation of metabolic pathways, replication and protein synthesis machinery at ovaries in response to rickettsial infection (OI versus ONI) indicates that R. amblyommii play role as a metabolic and physiological burden for ovaries. These results suggest putative candidates proteins for a rickettsial infection mechanism of A. sculptum midguts and give support for further studies and strategies focused on biology control of the tick, as well, a better understanding about the interface A. sculptum – SFG rickettsiae.
Palavras-chave: Carrapato - genes
Expressão gênica - avaliação
Amblyomma Sculptum
Rickettsia Amblyommii
CNPq: Biologia Molecular
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: MOREIRA, Higo Nasser Sant’anna. Anotação e montagem de transcriptomas de intestino médio e ovários do carrapato Amblyomma sculptum, antes e após a infecção por Rickettsia amblyommii. 2016. 156 f. Tese (Doutorado em Bioquímica Aplicada) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2016.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/9368
Data do documento: 29-Fev-2016
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