Genética/Clonagem/Terapia gênica - Regulação gênica do Trypanosoma cruzi
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Genética/Clonagem/Terapia gênica

Regulação gênica do Trypanosoma cruzi

04/05/2006

Pesquisadores obtêm dados inéditos sobre a regulação gênica do Trypanosoma cruzi

Fernanda Marques

Vira-e-mexe a imprensa noticia que o genoma de mais uma planta, animal ou microrganismo foi seqüenciado. Não se pode negar a importância desse trabalho, mas, uma vez conhecidas as seqüências do organismo, é necessário partir para um outro tipo de pesquisa, na área da genômica funcional, que consiste em investigar a função dos genes e sua expressão em diferentes situações biológicas. E é isso o que a equipe do Instituto de Biologia Molecular do Paraná (IBMP), vinculado à Fiocruz, têm feito em relação ao Trypanosoma cruzi, protozoário causador da doença de Chagas. Utilizando uma ferramenta tecnológica desenvolvida no próprio IBMP, o biochip de T. cruzi, os pesquisadores analisam milhares de genes de uma só vez. Assim, eles já conseguiram dados inéditos sobre o mecanismo de regulação da expressão gênica do parasita - responsável pela morte de pelo menos seis mil brasileiros por ano.

 
TDR/OMS

Fotomicrografia de Trypanosoma cruzi,
parasita que causa a doença de Chagas

Ao longo do seu ciclo, o T. cruzi adquire, basicamente, quatro formas, bem diferentes entre si não só em função como também em morfologia. O parasita deve, portanto, ter programas de expressão gênica específicos para cada uma das suas formas. E esses programas têm sido investigados pela equipe dos biólogos Samuel Goldenberg e Marco Aurélio Krieger, pesquisadores do IBMP/Fiocruz.

Os pesquisadores compararam o estágio de epimastigota (no qual o T. cruzi se replica no intestino do barbeiro, o inseto transmissor da doença de Chagas) com a fase de diferenciação para tripomastigota (forma que infecta as células do paciente). Em uma primeira análise, esses dois estágios do T. cruzi foram comparados quanto à totalidade do mRNA (molécula que, produzida a partir do DNA, carrega as informações de um gene para a síntese de proteína). Surpreendentemente, embora as duas formas do parasita apresentem diferenças significativas, foram identificados menos de 20 genes diferencialmente expressos.

Repetiu-se, então, o experimento, só que agora foi analisado apenas o mRNA polissomal (aquele que, ligado a organelas chamadas ribossomos, está sendo traduzido em proteína). Dessa vez, foram encontrados quase mil genes com expressão diferenciada nos dois estágios do T. cruzi. Comparações entre as outras formas do parasita chegaram à mesma conclusão: durante o processo de diferenciação do T. cruzi, o que varia não é o mRNA total, e sim o mRNA polissomal.

"Esse achado sugere que a regulação da expressão gênica no T. cruzi ocorre após a transcrição, processo pelo qual o RNA é feito a partir de um molde de DNA", afirma Krieger. Ao que parece, o mRNA produzido, mesmo sem ser usado para a síntese de proteína, não é degradado. Ele continua no citoplasma da célula. E, por meio de mecanismos ainda desconhecidos, apenas o mRNA necessário para o parasita naquela situação biológica é encaminhado para os ribossomos e utilizado na síntese protéica.

Ter à disposição a totalidade do mRNA, provavelmente, facilita a vida do T. cruzi. Se, por acaso, ele for submetido a algum estresse e, para se defender, precisar usar proteínas diferentes, ele não precisará perder tempo transcrevendo genes: bastará que ele direcione o mRNA de que precisa para os ribossomos.

"Nossos dados sugerem que 98% da regulação da expressão gênica do T. cruzi correspondem a um mecanismo novo de mobilização polissomal, ou seja, de seleção do mRNA que será convertido em proteína", explica Krieger. A grande maioria dos organismos de que se tem notícia faz regulação gênica na etapa da transcrição, e não depois dela, como no T. cruzi.

Esse mecanismo de mobilização polissomal até já foi descrito em alguns microrganismos, mas de forma isolada, para um ou outro gene apenas. "Ele nunca foi descrito de forma tão sistêmica como a que temos observado no T. cruzi", admira-se Krieger, que já submeteu o trabalho à publicação em uma das revistas científicas mais renomadas do mundo. "Esses genes do T. cruzi envolvidos na regulação pós-transcricional, assim como seus produtos protéicos, podem ser bons alvos para o desenvolvimento de drogas contra a doença de Chagas menos tóxicas que as disponíveis hoje. Afinal, essas drogas não iriam interferir nos controles gênicos humanos, que acontecem predominantemente na transcrição", completa o aluno de doutorado Christian Macognan Probst, responsável pelas análises de bioinformática no IBMP.

Da Universidade da República do Uruguai, o biólogo Bruno Dallagiovanna, pesquisador visitante do IBMP, tem estudado proteínas do T. cruzi que se ligam ao mRNA. "Já selecionei duas que, provavelmente, estão relacionadas à regulação da síntese de proteínas", diz ele.

Quem também se dedica à pesquisa de proteínas do T. cruzi é a bióloga Vanessa Sotomaior, professora da Pontifícia Universidade Católica do Paraná que faz pós-doutorado no IBMP. Ela chegou a cerca de 180 genes cuja expressão diferia entre epimastigotas e parasitas em estresse nutricional, situação biológica que antecede a diferenciação em tripomastigotas. Os genes que mais chamaram a atenção foram aqueles relacionados a proteínas que degradam outras proteínas. "O mais curioso é que essas proteínas de degradação do T. cruzi são diferentes das encontradas na maioria dos outros microrganismos", afirma ela.

Em genômica funcional, outro grande projeto do IBMP investiga a interação entre células do hospedeiro e parasitas, como o T. cruzi e as leishmanias. O objetivo é verificar que alterações ocorrem no programa de expressão gênica das células em resposta à infecção pelos parasitas. "A idéia é desvendar os mecanismos de defesa das células e os mecanismos de escape dos parasitas, para desenvolver meios de estimular os primeiros e bloquear os segundos", resume Krieger.

 

http://www.fiocruz.br/ccs/especiais/ibpm/ibmp2_fer.htm


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