Estudo comparativo do genoma de trypanosoma cruzi com ênfase nas regiões teloméricas e subteloméricas.

Abstract

The protozoan parasite Trypanosoma cruzi is the etiologic agent of Chagas disease. T. cruzi subtelomeric regions are enriched in surface protein and retrotransposon hot spot protein genes suggesting they may have acted as a site for recombination and generation of new variants of surface proteins. Subtelomeric regions of clone CL Brener are highly polymorphic, mainly as a result of large changes in the abundance and organization of these genes. In this work, we analyzed the organization of subtelomeric regions in different T. cruzi lineages (TcIisolates Dm28 and G; TcIIEsmeraldo cl3; TcVICL Brener). We identified 28 telomerespecific markers that were hybridized to the chromosomal bands separated by PFGE. Interstitial markers of each chromosome were also hybridized as an internal control. Identical hybridization patterns were observed with the telomereand interstitial chromosomespecific markers in different isolates suggesting that synteny at chromosomal ends is conserved across T. cruzi lineages. We were able to identify two recombination events. It is possible that subtelomeric regions play a role in stabilizing replication and copy number of the chromosomes. Trypanosomes have large genomes, yet synteny seems highly conserved suggesting that there is a specific mechanism governing genome evolution within these organisms. We used comparative genomic hybridization (aCGH) to compare CL strain, CLB and CL14. The karyotypes of CL strain, CLB and CL14 were analyzed by hybridization of chromosomal bands with chromosome specificmarkers. This analysis revealed minor karyotypic differences between CL strain and its clones, most of chromosome length polymorphisms were of small amplitude. For instance, CL strain and CLB exhibited a large chromosomal band of 2.09 Mb which underwent a deletion resulting in a band of <2 Mb in CL14. We found 155 chromosomal abnormalities, 33 in CLB and 96 in CL14, plus 26 events common to both. We identified a 50,1 kb deletion in TcChr 39P and a 63,2 kb in TcChr 39S located on the band of <2 Mb in clone CL14. This deletion occured in an enriched region of hypothetical proteins and ribosomal proteins genes indicating a possible fragile site. Integration of aCGH data with those from hybridization of chromosomal bands provided significant information regarding the frequency and variety of chromosomal rearrangements observed in this protozoan parasite.

O parasita protozoário Trypanosoma cruzi é o agente etiológico da doença de Chagas. As regiões subteloméricas de T. cruzi são enriquecidas em genes de proteínas de superfície e RHS, sugerindo que eles podem ter atuado como um local para recombinação e geração de novas variantes de proteínas de superfície. As regiões subteloméricas do clone CL Brener são altamente polimórficas, variando na abundância e organização desses genes. Neste trabalho, analisamos a organização de regiões subteloméricas em diferentes linhagens de T. cruzi (TcIisolados Dm28 e G; TcIIEsmeraldo cl3; TcVICL Brener). Foram identificados 28 marcadores específicos de telômeros que foram hibridizados com as bandas cromossômicas separadas por PFGE. Marcadores intersticiais de cada cromossomo também foram hibridizados como um controle interno. Padrões de hibridização idênticos foram observados com os marcadores específicos dos cromossomos telômeros e intersticiais em diferentes isolados, sugerindo que a sintenia nas extremidades cromossômicas é conservada nas linhagens de T. cruzi. Conseguimos identificar dois eventos de recombinação. É possível que as regiões subteloméricas desempenhem um papel na estabilização da replicação e no número de cópias dos cromossomos. Usamos hibridação genômica comparativa (aCGH) para comparar a cepa CL, CLB e CL14. Os cariótipos da cepa CL, CLB e CL14 foram analisados por hibridização de bandas cromossômicas com marcadores específicos de cromossomos. Esta análise revelou diferenças cariotípicas menores entre a cepa CL e seus clones, sendo que a maioria dos polimorfismos foi de pequena amplitude. Por exemplo, CL e CLB exibiram uma grande banda cromossómica de 2,09 Mb que sofreu uma deleção resultando numa banda de <2 Mb em CL14. Encontramos 155 anormalidades cromossômicas, 33 no CLB e 96 no CL14, além de 26 eventos comuns a ambos. Identificamos uma deleção de 50,1 kb em TcChr 39P e um 63,2 kb em TcChr 39S localizado na faixa de <2 Mb no clone CL14. Essa deleção ocorreu em uma região enriquecida de proteínas hipotéticas e genes de proteínas ribossômicas indicando um possível sítio frágil. A integração de dados de aCGH com aqueles da hibridização de bandas cromossômicas forneceu informações significativas em relação à freqüência e variedade de rearranjos cromossômicos observados neste parasita protozoário