The role of chromatin remodeling enzymes in the antigenic variation of Trypanosoma brucei

• Author(s): Ribeiro, Ana Martins, 1986
• Date: 2011
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/5646
• Origin: Repositório da Universidade de Lisboa
• Subject(s): Parasitas; Tripanossomíases; Variação genética; Cromatina; Clonagem; Teses de mestrado - 2011
• Document Type: Master thesis
• Language: English
• Advisor(s): Figueiredo, Luisa; Rodrigues, Maria Gabriela, 1965-
• Contributor(s): Repositório da Universidade de Lisboa

Description

Tese de mestrado. Biologia (Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2011

O Trypanosoma brucei é um eucariota unicelular, parasita de mamíferos que provoca uma doença denominada Tripanosomíase Africana (Brun, Blum et al. 2010). Este protozoário escapa à detecção por parte do sistema imune através de um mecanismo conhecido como variação antigénica que consiste na mudança rápida e periódica das proteínas membranares, as glicoproteínas variáveis de superfície (VSGs). Estes genes só são transcritos se estiverem localizados num locus subtelomérico denominado Bloodstream Expression Site (BES) (Horn and McCulloch 2010). No genoma, existem aproximadamente vinte BES mas apenas um está transcripcionalmente activo de cada vez. O silenciamento de um BES activo e activação de um silencioso é um dos mecanismos por detrás da mudança de VSGs na superfície do T.brucei e parece estar sob controlo epigenético (Figueiredo, Cross et al. 2009). Estudos anteriores revelaram que a cromatina nos BES activos está desprovida de nucleossomas, ao contrário da cromatina nos BES silenciosos (Figueiredo and Cross 2010). A nossa hipótese é que as enzimas remodeladoras da cromatina podem ser responsáveis pela condensação e descondensação da cromatina nos BES influenciando a transcrição nestes loci e a variação antigénica nestes parasitas. Para testar esta hipótese, foram criados constructs de RNAi utilizando dois métodos de clonagem: Golden Gate e TA cloning. A expressão dos genes candidatos foi diminuida por indução do RNAi. Ao contrário do que se esperava, a delecção de alguns remodeladores resultou apenas numa pequena alteração da condensação da cromatina nos BES. Este estudo permite abrir portas para o estudo da cromatina no contexto da variação antigénica.

Organisms from the species Trypanosoma brucei are microscopic unicellular protozoa that appeared for more than 300 million years (Steverding 2008). T.brucei causes Trypanosomiasis, also known as Sleeping Sickness in Humans and Nagana in cattle (Poltera 1985). One of the important features of this parasite is the mechanism used to evade the mammalian hosts immune system, known as antigenic variation, which consists of periodically and rapidly changing the surface coat of variant surface glycoproteins (VSGs). The VSG genes are only expressed at specific subtelomeric loci, and from the fifteen that exist, only one is transcriptionally active at the time (Figueiredo, Cross et al. 2009). Previous studies have shown that the chromatin structure at these loci depends on their active/inactive state and is important for the regulation of VSG transcription (Figueiredo and Cross 2010). The aim of this study was to understand the role of the chromatin remodeling enzymes in the dynamics of chromatin condensation and, consequently, in the control of antigenic variation in T.brucei.To thest this hypothesis, an RNAi library was created using two different cloning methods; Golden Gate and TA cloning. Three of the thirteen putative chromatin remodelers were knocked-down by RNAi induction. Despite the fact that a decrease in expression levels at BES was expected, the RNAi induction resulted only in a mild effect on transcription. This study provides new insights on the antigenic variation mechanism in T. brucei, and this knowledge could be applied to other pathogenic protozoa that undergo this complex process.