O transcriptoma dos esporozoítos de Cryptosporidium parvum e estágios intracelulares - Matos, Lucas Vinicius Shigaki de [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2018)
Os protozoários do gênero Cryptosporidium spp. são parasitos intracelulares obrigatórios, pertencentes ao filo Apicomplexa. Estes parasitos são capazes de se desenvolver nas microvilosidades das células epiteliais do intestino delgado de hospedeiros vertebrados, sendo potencialmente letais em adultos e crianças imunodeficientes. Não existem medicamentos eficazes para controlar essa doença e o desenvolvimento de medicamentos é dificultado pela falta de métodos de cultura eficazes que atuam permitindo detecção completa do ciclo de vida do parasito. Uma lacuna fundamental existe em relação ao entendimento de como os esporozoítos de Cryptosporidium spp. interagem com as células para iniciar a invasão e sua replicação. Assim, foi estudada essa lacuna para explicar a distinção entre aspectos da biologia do Cryptosporidium spp. e a especificidade do hospedeiro. Por meio de um ensaio de imunofluorescência detectou-se separadamente parasitos ligados e que invadiram às células e qual foi sua evolução ao longo de 2, 24 e 48 horas do parasitismo nas células hospedeiras. Com base nos genes mais significativos nas análises LDA (análise linear discriminante) e RDA (análise de redundância) e com maior valor FPKM (fragmentos por quilobase de transcritos por milhão de leituras mapeadas), pode-se perceber uma diferença significativa na expressão gênica desse parasito extracelular e intracelular. Os genes que mais se expressaram em células incubadas por 48 horas após a infecção foram analisados quanto as espécies biológicas de Ontologia de Genes (GO) e estes mostraram significativamente os processos enriquecidos e funções do parasito intracelular. O conhecimento dos genes que são mais expressados pelo Cryptosporidium parvum é muito importante pelo fato de conhecer o comportamento desse parasito nas células, e futuramente impedir sua replicação celular, e desenvolver uma droga eficaz capaz de combater este parasito. Diferenças significativas na expressão gênica foram detectadas, vi tanto em termos de diversidade quanto de perfil transcricional, por meio da análise de RNA-Seq de transcriptoma replicados intracelulares e esporozoítos. Considerando que as funções enriquecidas do transcriptoma intracelular são relacionadas aos ribossomos e síntese proteica, enquanto dos esporozoítos não possui uma assinatura funcional característica. Genes altamente expressos em esporozoítos parecem cumprir funções mais especializadas enquanto nas células infectadas com C. parvum observamos várias funções metabólicas relacionadas a síntese proteica.

The protozoa of the genus Cryptosporidium spp. are obligate intracellular parasites that belongs to the phylum Apicomplexa. These parasites are capable to develop in the microvilli of epithelial cells of the gastrointestinal tract of vertebrate hosts, being potentially lethal in immunodeficient adults and children. There are no effective medications to control cryptosporidiosis, and drug development is hampered by the lack of effective culture methods that act to allow the complete life cycle of the parasite. It is fundamental to understand how Cryptosporidium spp. sporozoites interact with cells to initiate invasion and replication. Thus, this subject has been studied to explain the distinction between Cryptosporidium spp. biology and host specificity. By an immunofluorescence assay we detected bounded parasites invading host cells and their evolution over two, 24 and 48 hours. Based on the most significant genes in the LDA (Linear Discriminant Analysis) and RDA (redundancy analysis) analysis and with higher FPKM value (fragments per kilobase of transcribed per million mapped readings), we can perceive a significant difference in the expression of this extracellular and intracellular parasite. The genes that most expressed in cells incubated for 48 hours after infection were analyzed for the biological species of Ontology of Genes (GO) that show significantly the enriched processes and functions of the intracellular parasite. The knowledge of the genes that are most expressed by C. parvum is very important in order to better understand the behavior of this parasite in the cells, and in the future prevent its cellular replication and develop an effective drug capable of countering this parasite. Significant differences in gene expression were detected, both in terms of diversity and transcriptional profile, by RNA-Seq analysis of replicated intracellular and sporozoite transcripts. Considering that the enriched functions of the intracellular transcriptome are related to the ribosomes and protein synthesis, the transcriptome of sporozoites doesn't have a characteristic functional signature. Genes highly expressed in sporozoites seem to execute more specialized functions whereas in cells infected with C. parvum we observed several metabolic functions related to protein synthesis.
The transcript of sporozoites of Cryptosporidium parvum and intracellular stages
Keywords: Bioinformática; Criptosporidiose; Excistação; Expressão gênica; RNA; Bioinformatics; Cryptosporidiosis; Excystation; Gene expression