Buscar

Aula 04 de Genômica 2014.2 (Genômica Parasitária)

Prévia do material em texto

GENÔMICA PARASITÁRIA
1
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
CURSO: BIOTECNOLOGIA
DISCIPLINA: GENÔMICA E PROTEÔMICA
PROFESSOR: WESLLEY PAIVA
INTRODUÇÃO
 Sequenciamento de DNA
 Parasitismo: Hábito de vida de inúmeros organismos, desenvolvido e
aperfeiçoado ao longo da história evolutiva das espécies.
- Evolução desarmônica e interespecífica;
- Altamente complexa e representa um elaborado padrão de
refinamento biológico e evolutivo;
- Dentre as mais variadas espécies de protozoários e metazoários
parasitas, aproximadamente 50 infectam seres humanos e atingem cerca de 75% da
população mundial
2
Estabelecer o número e
função dos genes envolvidos nas
diferentes fases do desenvolvimento
dos organismos parasitários.
INTRODUÇÃO
 Doenças parasitárias
 Apresentam ciclo biológico complexo, envolvendo diferentes formas 
evolutivas e hospedeiros.
 Variabilidade -> Mecanismos sofisticados de regulação gênica.
3
Afetam milhões de pessoas em todo o
mundo, gerando problemas socioeconômicos
nas regiões tropicais.
INTRODUÇÃO
 Sequenciamento + Técnicas de bioinformática
 1º Protozoário parasita sequenciado: Plasmodium falciparum
4
+ rapidez e 
economia no 
sequenciamento
Agente etiológico mais 
importante da Malária
5 mil genes identificados: 
10% codificam proteínas 
associadas ao apicoplasto
Introdução
 Aplicação da genômica na parasitologia
5
Descrição do Aplicoplasto
Organela encontrada em
parasitas do filo Apicomplexa.
Homóloga ao cloroplasto de
plantas e algas.
Relacionado com a síntese de
Ácidos graxos, isoprenóides e
grupamento heme.
Importante alvo para
quimioterapia contra os
parasitas desse filo.
Introdução

 Presente em Toxoplasma gondii, apresentando um papel central no 
processo de infecção. 
 Fatores que que conferem importância genômica ao apicoplasto
- Promove reconhecimento celular;
- Penetração na célula hospedeira;
- Formação dos vacúolo parasitológico;
 Parasitas vem sendo utilizados como modelos experimentais em
estudo de regulação e expressão gênica. A técnica de Microarranjo é
utilizada na identificação e localização de genes de interesse.
6
Descrição do Aplicoplasto
Introdução

7
Descrição do Aplicoplasto
INTRODUÇÃO
 Genômica Funcional: Otimizar os seguintes aspectos: 
8
Diagnóstico
Profilaxia
Controle
Tratamento
INTRODUÇÃO
 EXPECTATIVAS
9
Identificação de novos genes com funções celulares centrais no
processo de interação parasita-hospedeiro ou parasita-vetores.
Alvos para quimioterapia.
Identificação de sequências de DNA e RNA ou Antígenos que
possam ser empregados no aperfeiçoamento e na sensibilidade de
diagnósticos.
Desenvolvimento de vacinas que possam elucidar ou melhorar
entendimento dos fenômenos de modulação da resposta imune induzida
do parasita.
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Cryptosporidium parvum - Criptosporidiose
10
- Genoma de cerca de 8 mb;
- 8 cromossomos;
- Infecções entéricas oportunistas em humanos;
- Ingestão de oocistos presentes na água;
- Imunodeficientes (37% tem C. parvum);
- Bovinos também são susceptíveis e disseminam os oocistos;
- Não possuem genes de expressão de apicoplasto;
- Caracterizada pelas técnicas de RAPD e RFLP
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Cryptosporidium parvum - Criptosporidiose
11
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Plasmodium falciparum – Malária
- Responsável por 3,5 milhões de mortes (África)
- Malária Humana: 4 diferentes espécies
- Frequente em regiões tropicais
- 500 milhões de infecções anuais (mundo)
- 14 cromossomos
- 23mb
- 5.300 genes (80,6% de A-T)
12
P. falciparum P. vivax P. malariae P. ovale
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Plasmodium falciparum – Malária
- Expressam apicoplasto;
- 65% das proteínas identificadas são únicas dessa espécie;
- 14% das proteínas identificadas são enzimas;
- Não possuem genes para enzimas de síntese de carboidratos de 
reserva;
- Poucos transportadores de membrana;
13
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Plasmodium falciparum – Malária
14
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Plasmodium vivax
- Sequenciamento realizado por YACs(Cromossomos Artificias de Levedura)
- Vivax é responsável por cerca de 50% dos casos
15
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Toxoplasma gondii – Toxoplasmose
- Organizado em 9 cromossomos
- Parasita intracelular obrigatório que utiliza felinos como hospedeiro 
definitivo e pode provocar quadros clínico em humanos;
- 60% de infecção (mundo);
- Infecção em grávidas -> Toxoplasmose Congênita: Aborto, nascimento 
prematuro, micro e hidrocefalia, retardo mental, cegueira;
- Sequenciado por BACs (Cromossomos Artificiais de Bactérias);
16
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Toxoplasma gondii – Toxoplasmose
17
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Entomoeba Histolytica – Amebíase
- 3ª parasitose mais importante no mundo;
- 14 cromossomos;
- 20 mb;
- Possui genes que codificam proteínas mitocondriais, mas não tem 
mitocôndria propriamente dita;
- Polimorfismos cromossomais são elevados;
- Ausência de íntrons;
- Pacientes com diarreia crônica;
18
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Entomoeba Histolytica – Amebíase
19
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Giardia lamblia - Giardíase
- 5 cromossomos
- 12 mb
- Não possui mitocôndrias, peroxissomos e nucléolo
- Infecção ocorre por via fecal-oral
- Sequenciamento por BACs
20
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Giardia lamblia
21
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Leishmania major – Leishmaniose
- 36 cromossomos;
- 33,6 mb;
- Transmitida pelo díptero -> Lutzomyia longipalpis;
- 2000 casos por ano no Brasil;
- 90% no nordeste;
- Quadro clínico: Emagrecimento, alteração dermatológica, necrose na 
ponta das orelhas, úlceras plantares, diarreias;
22
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Leishmania major – Leishmaniose
23
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Trypanossoma Brucei – Doença do Sono
- 3 classes distintas de cromossomos;
- 25 mb;
- Transmitido pela mosca Tsé Tsé;
- Parasitas flagelados unicelulares (infectam mamíferos silvestres e 
domésticos);
- Endêmica em 36 países (Na África);
- Variabilidade antigênica (Importante modelo de estudo);
- Sequenciamento por BACs;
24
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Trypanossoma Brucei – Doença do Sono
25
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Trypanossoma cruzi – Doença de Chagas
- Protozoário hemoflagelado -> Parasita mamíferos silvestres e domésticos,
incluindo humanos;
- Transmitida por hemípteros hematófagos (Barbeiro)
- 16-18 milhões de infectados nas Américas (5 milhões só no Brasil);
- Transmissão via: Transfusional, congênita, oral, transplantes de órgãos;
- Manifestações clínicas: Arritmias, cardiomegalia, insuficiência cardíaca
congestiva;
- BACs, YACs, microarranjo (presença ou não de cDNA)
26
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Trypanossoma cruzi – Doença de Chagas
27
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Schistossoma mansoni - Esquistossomose
- 2ª doença parasitária mais importante;
- 200 milhões de atingidos no mundo;- 5 espécies: S. mansoni, S. japonicum, S. haemotobium, S. intercalatum, S.
mefongi.
- Hospedeiro intermediário: Molusco da água
- Transmissão: Contato com cercaria;
- Manifestação clínica: Distúrbios gastrointestinais;
- Sequenciados por BACs e cDNA;
28
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Schistossoma mansoni
29
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Brugia malayi – Filariose
- 100 Mb;
- 5 cromossomos;
- Possui genoma mitocondrial;
- Filariose linfocitica em Humanos: 80 milhões de indivíduos infectados
no mundo;
- Transmissão: Culex ou Anopheles;
- Vermes presentes no sistema linfático, ocasionando processos
inflamatórios (Edemas nos membros superiores)
30
Estudos do Genoma das Principais 
Parasitoses Humanas
 Brugia malayi – Filariose
31

Outros materiais