Modificaciones de la cromatina y su relación con el ciclo de vida del protozoario Giardia Lamblia

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2020En este Trabajo de Tesis se describieron tres enzimas presentes en la base genómica de datos de G. lamblia como posibles histonas metiltransferasas, HMT1, HMT2 y SET2 encargadas de metilar residuos de lisina en histonas. Se estudió su rol durante el crecimiento y el enquistamiento de G. lamblia. Se observó que estas enzimas presentaban una localización nuclear, perinuclear y citoplasmática y que regulaban tanto positiva como negativamente el proceso de enquistamiento. A su vez, se identificaron y estudiaron las diferentes modificaciones post-traduccionales presentes en las histonas de los trofozoítos de G. lamblia. En primera instancia, se aislaron e identificaron diferentes péptidos de H2A, H2B, H3 y H4 comprendidos en la base de datos de histonas de G. lamblia. Se encontraron modificaciones conservadas en otros organismos, tales como metilación, acetilación y ubiquitinación de lisinas, metilación de argininas, y también fosforilación de treoninas, tirosinas y lisinas. Con respecto a la metilación de argininas, en el genoma de G. lamblia no hay enzimas descriptas como HRMT (histona-arginina metiltransferasa), por lo que la presencia de argininas metiladas indica que posiblemente algunas de las HMTs (histona metiltransferasas) las que normalmente modifican lisinas, puedan estar modificando a su vez argininas. Este trabajo proporciona la primera caracterización a gran escala del código de las histonas de G. lamblia, lo cual constituye una plataforma para el desarrollo de futuras investigaciones en el campo de la epigenética en este parásito.2023-06-30Salusso, Agostina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Ropolo, Andrea Silvana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina.Echenique, José Ricardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina.Monti, Mariela Roxana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.Nicola, Juan Pablo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Ténicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina.Carranza, Pedro Gabriel. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Salud, Tecnología y Desarrollo; Argentina

Participación de histona-metil transferasas en el proceso de enquistamiento del parásito Giardia lamblia

Giardia lamblia es un parásito unicelular que tapiza la superficie del epitelio del intestinodelgado de animales vertebrados, incluido el ser humano y que causa una enfermedadconocida como giardiasis. Su ciclo de vida atraviesa por dos estadios: el trofozoíto, quecoloniza el intestino y es responsable del cuadro clínico de la enfermedad, y el quiste, queconstituye la forma de resistencia y se elimina a través de las heces del hospedador. Son lacarencia de colesterol y el leve aumento del pH en las porciones finales del intestinodelgado y primeros segmentos del intestino grueso, los estímulos necesarios para que elestadio de trofozoíto dispare la respuesta que induce su enquistamiento. La regulaciónepigénetica del proceso de enquistamiento, a través de las modificaciones posttraduccionales de histonas ha cobrado relevancia en los últimos años. En esta dirección,nuestro grupo de trabajo se ha enfocado en el estudio de Histona Metil-Transferasas(HMTs) con dominio SET durante el proceso de enquistamiento. Hemos demostradopreviamente que la enzima Histona-metil transferasa 1 está involucrada en la regulaciónpositiva de los genes específicos del enquistamiento durante los primeros estadios delproceso. Recientemente realizando tanto la sobre-expresión como el silenciamiento deGlHMT2 observamos que esta enzima estaría influenciando de manera positiva el procesode enquistamiento, sin embargo, muy posiblemente no esté actuando como una enzimamodificadora de histonas, ya que en ningún estadio hemos observado una localizaciónnuclear de GlHMT2. Con respecto a otra enzima, GlSET-2, observamos que es unaproteína de localización exclusivamente nuclear y estaría regulando de manera negativa elproceso de enquistamiento. Esto abre nuevas incógnitas sobre el modo de regulación deexpresión génica durante el proceso de diferenciación de este protista flagelado, pero sobretodo acerca de nuevas posibilidades que pueden ser aplicadas en el campo terapéutico.Fil: Diaz Perez, Luciano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Salusso, Agostina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Touz, Maria Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Ropolo, Andrea Silvana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaXXXII Reunión Anual de la Sociedad Argentina de ProtozoologíaVirtualArgentinaSociedad Argentina de Protozoologí

Evidence of nuclear transport mechanisms in the protozoan parasite Giardia lamblia

Nuclear-cytoplasmic trafficking of proteins is a highly regulated process that modulates multiple biological processes in eukaryotic cells. In Giardia lamblia, shuttling has been described from the cytoplasm to nuclei of proteins during the biological cell cycle of the parasite. This suggests that a mechanism of nucleocytoplasmic transport is present and functional in G. lamblia. By means of computational biology analyses, we found that there are only two genes for nuclear transport in this parasite, named Importin α and Importin β. When these transporters were overexpressed, both localized close to the nuclear envelope, and no change was observed in trophozoite growth rate. However, during the encystation process, both transporters induced an increase in the number of cysts produced. Importazole and Ivermectin, two known specific inhibitors of importins, separately influenced the encysting process by inducing an arrest in the trophozoite stage that prevents the production of cysts. This effect was more noticeable when Ivermectin, an anti-parasitic drug, was used. Finally, we tested whether the enzyme arginine deiminase, which shuttles from the cytoplasm to the nuclei during encystation, was influenced by these transporters. We found that treatment with each of the inhibitors abrogates arginine deiminase nuclear translocation and favors perinuclear localization. This suggests that Importin α and Importin β are key transporters during the encystation process and are involved, at least, in the transport of arginine deiminase into the nuclei. Considering the effect produced by Ivermectin during growth and encystation, we postulate that this drug could be used to treat giardiasis.Fil: Mayol, Gonzalo Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Revuelta, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina. Weill Cornell Medicine; Estados UnidosFil: Salusso, Agostina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Touz, María Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Ropolo, Andrea Silvana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentin