Characterization of the TcDot1A and TcDot1B isoforms: Implication of H3K76 differential methylation during Trypanosoma cruzi life cycle

Trypanosome cruzi, the ethiologic agent of Chagas Disease, affects a large number of the population in Latin America. It has a complex life cycle alternating between a mammalian host and the vector insect, Triatoma infestans. This cycle consists of three well-defined stages: amastigotes, epimastigotes and trypomastigotes. When the parasite faces different environments, it requires changes in gene expression in order to survive. Hence, gene expression regulation modulated by chromatin organization might be a key aspect to understand adaptation. Despite Trypanosomes gene expression is mainly regulated post transcriptionally, there are evidences that chromatin influence gene expression regulation. Recent studies have shown that homologues DOT1 methyltransferases, called DOT1a and DOT1b, are involved in the methylation of lysine 76 of histone H3 in T. cruzi. In T. brucei, DOT1a mediates H3K76 mono and di-methylation, whereas DOT1b also catalyzes H3K76 tri-methylation. However, these two enzymes remain poorly characterized.In this project, we intend to characterize the enzymatic activity and study the relevance of TcDOT1a and TcDOT1b during cell cycle and the metacytogenesis process. Therefore, to evaluate the catalytic activity using, we have successfully cloned and transformed a null DOT1 yeast strain with TcDOT1a. We are currently evaluating heterologous complementation. Simultaneously, we are working on TcDOT1b. Additionally, to analyze the isoforms subcelular location and their effects on cell cycle progression and differentiation, we have cloned the TcDOT1 isoforms in a pRibotex vector with an N-terminal HA-tag and transfected CL-Brener strain. Unfortunately, it resulted toxic for the cell. We are currently switching to use an inducible vector. Overall, our data will be useful to further understand the role of the DOT1 isoforms and the differential methylation of H3K76 in T. cruzi. In the long term, our findings might unravel new targets search for antiparasitic drugs.Fil: Balestrasse, Malena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Massimino Stepñicka, Milena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Alonso, Guillermo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Ocampo, Josefina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaReunión Anual de Sociedades de Biociencias 2019; LXIV Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Investigación Clínica; LI Reunión Anual de la Asociación Argentina de Farmacología Experimenta; XXI Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Biología; XXXI Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Protozoología; IX Reunión Anual de la Asociación Argentina de Nanomedicinas; VI Reunión Científica Regional de la Asociación Argentina de Ciencia y Tecnología de Animales de LaboratorioMar del PlataArgentinaSociedad Argentina de Investigación ClínicaAsociación Argentina de Farmacología ExperimentalSociedad Argentina de BiologíaSociedad Argentina de ProtozoologíaAsociación Argentina de NanomedicinasAsociación Argentina de Ciencia y Tecnología de Animales de Laboratori

Role of the TcDOT1a and TcDOT1b isoforms in H3K76 differential methylation and their impact in Trypanosoma cruzi life cycle

Trypanosoma cruzi, the etiologic agent of Chagas Disease, affects a large number of the population in Latin America. It has a complex life cycle alternating between a mammalian host and the vector insect, Triatoma infestans. This cycle consists of three well-defined stages: amastigotes, epimastigotes and trypomastigotes. As the parasite faces different environments, it requires changes in gene expression in order to survive. Hence, gene expression regulation might be a key aspect to understand adaptation. Despite Trypanosomes gene expression is mainly regulated post transcriptionally, there are evidences that chromatin state influence it. In T. cruzi, there are two Dot1 methyltransferases homologues, called Dot1a and Dot1b, involved in the sequential mono, di and tri methylation of lysine 76 of histone H3 (H3K76me). Additionally, recent studies have shown that Dot1a deletion is not viable while Dot1b null mutant has aberrant morphology and decreased growth rate.In this project, we investigated the relevance of TcDot1a and TcDot1b during cell cycle and the metacyclogenesis process. Therefore, to analyze the isoforms subcelular location and their effects on cell cycle progression and differentiation, we have cloned the TcDot1 isoforms in a pRibotex vector with an N-terminal HA-tag and transfected epimastigotes of CL Brener strain. Nevertheless, the overexpression was toxic for the cell. Therefore, we decided to switch to an inducible vector.In order to elucidate the epigenetic implications of H3K76 differential methylation in the different stages of the life cycle of T. cruzi, we propose to map H3K76 mono, di and tri-methylation genome wide by MNase-ChIP-seq technique followed by paired-end sequencing.Overall, our data will be useful to further understand the role of the Dot1 isoforms and the epigenetic mechanism mediated by H3K76 in this unique parasite.Fil: Balestrasse, Malena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Massimino Stepñicka, Milena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Beati, Maria Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Alonso, Guillermo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Ocampo, Josefina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaXXXII Reunión Anual de la Sociedad Argentina de ProtozoologíaCiudad Autónoma de Buenos AiresArgentinaSociedad Argentina de Protozoologí

Oligonucleotide IMT504 improves glucose metabolism and controls immune cell mediators in female diabetic NOD mice

Type 1 diabetes occurs as a consequence of progressive autoimmune destruction of beta cells. A potential treatment for this disease should address the immune attack on beta cells and their preservation/regeneration. The objective of this study was to elucidate whether the immunomodulatory synthetic oligonucleotide IMT504 was able to ameliorate diabetes in NOD mice and to provide further understanding of its mechanism of action. We found that IMT504 restores glucose homeostasis in a diabetes mouse model similar to human type 1 diabetes, by regulating expression of immune modulatory factors and improving beta cell function. IMT504 treatment markedly improved fasting glycemia, insulinemia, and homeostatic model assessment of beta cell function (HOMA-Beta cell) index. Moreover, this treatment increased islet number and decreased apoptosis, insulitis, and CD45+ pancreas-infiltrating leukocytes. In a long-term treatment, we observed improvement of glucose metabolism up to 9 days after IMT504 cessation and increased survival after 15 days of the last IMT504 injection. We postulate that interleukin (IL)-12B (p40), possibly acting as a homodimer, and Galectin-3 (Gal-3) may function as mediators of this immunomodulatory action. Overall, these results validate the therapeutic activity of IMT504 as a promising drug for type 1 diabetes and suggest possible downstream mediators of its immunomodulatory effect.Fil: Bianchi, Stefania. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Martínez Allo, Verónica Candela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Massimino Stepñicka, Milena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Lavignolle Heguy, María del Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Borzone, Francisco Raúl. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Gomez Bustillo, Sofia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Chasseing, Norma Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Libertun, Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Montaner, Alejandro Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Rabinovich, Gabriel Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Toscano, Marta Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Lux, Victoria Adela R.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Bianchi, Silvia María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin