Regulação da maquinaria de reparo do DNA em paracoccidioides brasiliensis durante o estresse oxidativo.
Data
2019-06-27
Autores
Chaves, Alison Felipe Alencar 
Orientadores
Batista, Wagner Luiz
Tipo
Tese de doutorado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
Paracoccidioidomycosis is a granulomatous disease caused by fungi of the genus Paracoccidioides and widely distributed in Latin America. The disease has high disabling potential and yet is still absolutely neglected. These fungi undergo cell differentiation induced by changes in temperature and this event is critical to the ability to cause disease. The knowledge of which molecular patterns of the fungus may be true virulence factors is still limited by the difficulties inherent to genetic manipulation of these fungi. Studies that have tried to understand these molecular aspects rely on the method of transformation mediated by Agrobacterium tumefaciens, a model that is highly costly in terms of time and resources and has low reproducibility. To overcome these barriers, we need to better understand the mechanisms of DNA repair used by the fungus. This is because the establishment of a knockout strain depends on the occurrence of homologous recombination events. The present study showed that P. brasiliensis has a conserved repair machinery to respond to DNA double strand breaks and that this machinery is also responsive to oxidative stress. These double-strand breaks repair pathways communicate with the Ras GTPase and Hog1 Map kinase pathways. In addition, inhibition of the non-homologous end joining (NHEJ) mediated repair pathway has been observed to provide a protective response to P. brasiliensis yeasts during a normally lethal oxidative stress condition for the fungus. Perhaps, this event is related to the greater efficiency of the repair by homologous recombination induced by the inhibition of NHEJ. Finally, it was observed that the combination of the damping of the NHEJ pathway, through the inhibition of Dn4 or GSK3, together with the induced oxidative stress can increase the efficiency of transformation processes in yeasts of P. brasiliensis. Altogether, these findings broaden the repertoire of possibilities to achieve the establishment of a knockout strain in P. brasiliensis.
A paracoccidioidomicose é uma doença granulomatosa causada por fungos do gênero Paracoccidioides e de ampla distribuição na América Latina. A doença tem elevado potencial incapacitante e, no entanto, ainda é absolutamente negligenciada. Estes fungos sofrem diferenciação celular induzida por mudanças na temperatura e este evento é fundamental para a capacidade de causar doença. O conhecimento de que padrões moleculares do fungo podem ser verdadeiros fatores de virulência ainda é limitado pelas dificuldades inerentes à manipulação genética destes fungos. Os estudos que têm tentado compreender estes aspectos moleculares dependem do método de transformação mediada por Agrobacterium tumefaciens, um modelo altamente dispendioso em termos de tempo e recursos, além de possuir baixa reprodutibilidade. Para superar estas barreiras é preciso compreender melhor os mecanismos de reparo do DNA usados pelo fungo. Isto porque o estabelecimento de uma linhagem knockout depende da ocorrência de eventos de recombinação homóloga. O presente estudo mostrou que P. brasiliensis possui uma maquinaria conservada de reparo para responder a quebras na dupla fita do DNA e que esta maquinaria também é responsiva ao estresse oxidativo. Estas vias de reparo de quebras na dupla fita se comunicam com as vias de Ras GTPase e Hog1 Map quinase. Além disso, observou-se que a inibição da via de reparo mediada pela junção de extremidades não homólogas (JENH) fornece uma resposta protetora para leveduras de P. brasiliensis durante uma condição de estresse oxidativo normalmente letal para o fungo. Possivelmente, este evento tem relação com a maior eficiência do reparo via recombinação homóloga induzida pela inibição da JENH. Finalmente, observou-se que a combinação da inibição da via de JENH, por meio da inibição de Dnl4 ou GSK3, aliada ao estresse oxidativo induzido pode elevar a eficiência de processos de transformação em leveduras de P. brasiliensis. Em conjunto, estes achados ampliam o repertório de possibilidades para conseguir o estabelecimento de uma linhagem knockout em P. brasiliensis.
A paracoccidioidomicose é uma doença granulomatosa causada por fungos do gênero Paracoccidioides e de ampla distribuição na América Latina. A doença tem elevado potencial incapacitante e, no entanto, ainda é absolutamente negligenciada. Estes fungos sofrem diferenciação celular induzida por mudanças na temperatura e este evento é fundamental para a capacidade de causar doença. O conhecimento de que padrões moleculares do fungo podem ser verdadeiros fatores de virulência ainda é limitado pelas dificuldades inerentes à manipulação genética destes fungos. Os estudos que têm tentado compreender estes aspectos moleculares dependem do método de transformação mediada por Agrobacterium tumefaciens, um modelo altamente dispendioso em termos de tempo e recursos, além de possuir baixa reprodutibilidade. Para superar estas barreiras é preciso compreender melhor os mecanismos de reparo do DNA usados pelo fungo. Isto porque o estabelecimento de uma linhagem knockout depende da ocorrência de eventos de recombinação homóloga. O presente estudo mostrou que P. brasiliensis possui uma maquinaria conservada de reparo para responder a quebras na dupla fita do DNA e que esta maquinaria também é responsiva ao estresse oxidativo. Estas vias de reparo de quebras na dupla fita se comunicam com as vias de Ras GTPase e Hog1 Map quinase. Além disso, observou-se que a inibição da via de reparo mediada pela junção de extremidades não homólogas (JENH) fornece uma resposta protetora para leveduras de P. brasiliensis durante uma condição de estresse oxidativo normalmente letal para o fungo. Possivelmente, este evento tem relação com a maior eficiência do reparo via recombinação homóloga induzida pela inibição da JENH. Finalmente, observou-se que a combinação da inibição da via de JENH, por meio da inibição de Dnl4 ou GSK3, aliada ao estresse oxidativo induzido pode elevar a eficiência de processos de transformação em leveduras de P. brasiliensis. Em conjunto, estes achados ampliam o repertório de possibilidades para conseguir o estabelecimento de uma linhagem knockout em P. brasiliensis.
Descrição
Citação
CHAVES, Alison Felipe Alencar. Regulação da maquinaria de reparo do DNA em Paracoccidioides brasiliensis durante o estresse oxidativo. 2019. 165f. Tese (Doutorado em Microbiologia e Imunologia) – Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo. São Paulo, 2019.