Investigação sistêmica da regulação de transcritos codificadores de transposases pela chaperona SmAP1 em Halobacterium salinarum

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Alan Péricles Rodrigues Lorenzetti
Orientador(a): Tie Koide
Banca de defesa: João Carlos Setubal, Beny Spira, Alessandro de Mello Varani
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade de São Paulo
Programa de Pós-Graduação: Bioinformática
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Link de acesso: https://doi.org/10.11606/T.95.2021.tde-15092021-103306
Resumo: As chaperonas de RNA Sm são proteínas presentes nos três domínios da vida. Embora seu papel tenha sido bem elucidado em Eukarya e em Bacteria, poucos estudos investigaram a sua função em Archaea. Uma das funções dessa proteína em Bacteria é a de atuar na regulação pós-transcricional por meio de seu acoplamento a RNAs mensageiros, a fim de modular a sua tradução. Estudos recentes mostram que RNAs codificadores de transposases da família IS200/IS605 são alvo dessa regulação pós-transcricional em Salmonella enterica. Em vista da presença marcante de RNAs codificadores de transposases em Halobacterium salinarum NRC-1, nosso organismo modelo, resolvemos investigar se há ocorrência do mesmo fenômeno. Para isso, analisamos dados de sequenciamento de nova geração da coimunoprecipitação da proteína SmAP1 com RNAs e determinamos quais transcritos a ela se acoplam. Também investigamos o impacto funcional dessa proteína por meio de abordagens globais de expressão diferencial de RNAs e por meio da quantificação da transposição de seu mutante nulo usando tecnologia de reads longas. Além disso, detectamos os níveis de transposição e de proteínas relacionadas em condições normais de crescimento. Nossos resultados mostram que transcritos codificadores de transposase são mais propensos a acoplar-se com SmAP1 do que genes codificadores de outras proteínas e podem sofrer alterações em sua estabilidade na ausência dessa chaperona. Sua ausência ainda acarreta perturbação dos níveis de transposição, sobretudo da família ISH3. Ademais, detectamos que sequências de inserção da família IS200/IS605 produzem altos níveis de RNAs mensageiros, porém baixissímos níveis de proteína, indicando que SmAP1, junto a RNAs antissenso e outros elementos, pode desempenhar papel na modulação de sua tradução. Os nossos resultados revelaram, pela primeira vez, que a proteína SmAP1 pode ter efeito na regulação pós-transcricional de RNAs codificadores de transposase em Archaea, contribuindo para o pouco conhecimento que se tem sobre essa chaperona no terceiro domínio da vida.
id USP_e7578cf49c24873e8588de30e41edc91
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-15092021-103306
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis Investigação sistêmica da regulação de transcritos codificadores de transposases pela chaperona SmAP1 em Halobacterium salinarum Systems investigation of SmAP1-mediated regulation of transposase-encoding transcripts in Halobacterium salinarum NRC-1 2021-07-29Tie KoideRicardo Zorzetto Nicoliello VencioJoão Carlos SetubalBeny SpiraAlessandro de Mello VaraniAlan Péricles Rodrigues LorenzettiUniversidade de São PauloBioinformáticaUSPBR Archaea Archaea Bioinformática Bioinformatics Biologia molecular Biologia sistêmica Insertion sequences IS200/IS605 IS200/IS605 ISH3 ISH3 Long-read sequencing Molecular biology Post-transcriptional regulation Regulação pós-transcricional Sequenciamento de reads longas Sequências de inserção SmAP1 SmAP1 SWATH-MS SWATH-MS Systems biology As chaperonas de RNA Sm são proteínas presentes nos três domínios da vida. Embora seu papel tenha sido bem elucidado em Eukarya e em Bacteria, poucos estudos investigaram a sua função em Archaea. Uma das funções dessa proteína em Bacteria é a de atuar na regulação pós-transcricional por meio de seu acoplamento a RNAs mensageiros, a fim de modular a sua tradução. Estudos recentes mostram que RNAs codificadores de transposases da família IS200/IS605 são alvo dessa regulação pós-transcricional em Salmonella enterica. Em vista da presença marcante de RNAs codificadores de transposases em Halobacterium salinarum NRC-1, nosso organismo modelo, resolvemos investigar se há ocorrência do mesmo fenômeno. Para isso, analisamos dados de sequenciamento de nova geração da coimunoprecipitação da proteína SmAP1 com RNAs e determinamos quais transcritos a ela se acoplam. Também investigamos o impacto funcional dessa proteína por meio de abordagens globais de expressão diferencial de RNAs e por meio da quantificação da transposição de seu mutante nulo usando tecnologia de reads longas. Além disso, detectamos os níveis de transposição e de proteínas relacionadas em condições normais de crescimento. Nossos resultados mostram que transcritos codificadores de transposase são mais propensos a acoplar-se com SmAP1 do que genes codificadores de outras proteínas e podem sofrer alterações em sua estabilidade na ausência dessa chaperona. Sua ausência ainda acarreta perturbação dos níveis de transposição, sobretudo da família ISH3. Ademais, detectamos que sequências de inserção da família IS200/IS605 produzem altos níveis de RNAs mensageiros, porém baixissímos níveis de proteína, indicando que SmAP1, junto a RNAs antissenso e outros elementos, pode desempenhar papel na modulação de sua tradução. Os nossos resultados revelaram, pela primeira vez, que a proteína SmAP1 pode ter efeito na regulação pós-transcricional de RNAs codificadores de transposase em Archaea, contribuindo para o pouco conhecimento que se tem sobre essa chaperona no terceiro domínio da vida. The Sm RNA chaperones are ubiquitous proteins in the three domains of life. Although their role has been well characterized in Eukarya and Bacteria, just a few studies investigated their function in Archaea. In Bacteria, this protein acts in post-transcriptional regulation, binding to messenger RNAs and modulating their translation. Recent studies have shown that IS200/IS605 transposase-encoding RNAs are targets of the mechanism mentioned above in Salmonella enterica. Considering the vast number of transposase-encoding RNAs in Halobacterium salinarum NRC-1, our model organism, we decided to check for the existence of a similar phenomenon. For that, we analyzed SmAP1 RNA coimmunoprecipitation sequencing data and determined the functional impact of this protein by evaluating global RNA differential expression and long-read-based transposition quantification of a null mutant. We also detected transposition and protein levels in standard growth conditions. Our results point out that transposase-encoding transcripts are more prone to bind SmAP1 than transcripts encoding other classes of proteins and are subject to altered stability when this chaperone is absent. Its absence also carries out the perturbation of transposition levels, especially of elements comprising the ISH3 family. Moreover, we detected high levels of IS200/IS605 transcripts but low levels of their protein products, suggesting that SmAP1, alongside antisense RNAs and other features, can have a role in their translational modulation. For the first time, we revealed that SmAP1 might be capable of acting in the post-transcriptional regulation of transposase-encoding RNAs in Archaea, contributing to the insufficient knowledge we currently have about this chaperone in the third domain of life. https://doi.org/10.11606/T.95.2021.tde-15092021-103306info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USP2023-12-21T19:03:03Zoai:teses.usp.br:tde-15092021-103306Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212022-03-15T21:23:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.pt.fl_str_mv Investigação sistêmica da regulação de transcritos codificadores de transposases pela chaperona SmAP1 em Halobacterium salinarum
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Systems investigation of SmAP1-mediated regulation of transposase-encoding transcripts in Halobacterium salinarum NRC-1
title Investigação sistêmica da regulação de transcritos codificadores de transposases pela chaperona SmAP1 em Halobacterium salinarum
spellingShingle Investigação sistêmica da regulação de transcritos codificadores de transposases pela chaperona SmAP1 em Halobacterium salinarum
Alan Péricles Rodrigues Lorenzetti
title_short Investigação sistêmica da regulação de transcritos codificadores de transposases pela chaperona SmAP1 em Halobacterium salinarum
title_full Investigação sistêmica da regulação de transcritos codificadores de transposases pela chaperona SmAP1 em Halobacterium salinarum
title_fullStr Investigação sistêmica da regulação de transcritos codificadores de transposases pela chaperona SmAP1 em Halobacterium salinarum
title_full_unstemmed Investigação sistêmica da regulação de transcritos codificadores de transposases pela chaperona SmAP1 em Halobacterium salinarum
title_sort Investigação sistêmica da regulação de transcritos codificadores de transposases pela chaperona SmAP1 em Halobacterium salinarum
author Alan Péricles Rodrigues Lorenzetti
author_facet Alan Péricles Rodrigues Lorenzetti
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Tie Koide
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Ricardo Zorzetto Nicoliello Vencio
dc.contributor.referee1.fl_str_mv João Carlos Setubal
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Beny Spira
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Alessandro de Mello Varani
dc.contributor.author.fl_str_mv Alan Péricles Rodrigues Lorenzetti
contributor_str_mv Tie Koide
Ricardo Zorzetto Nicoliello Vencio
João Carlos Setubal
Beny Spira
Alessandro de Mello Varani
description As chaperonas de RNA Sm são proteínas presentes nos três domínios da vida. Embora seu papel tenha sido bem elucidado em Eukarya e em Bacteria, poucos estudos investigaram a sua função em Archaea. Uma das funções dessa proteína em Bacteria é a de atuar na regulação pós-transcricional por meio de seu acoplamento a RNAs mensageiros, a fim de modular a sua tradução. Estudos recentes mostram que RNAs codificadores de transposases da família IS200/IS605 são alvo dessa regulação pós-transcricional em Salmonella enterica. Em vista da presença marcante de RNAs codificadores de transposases em Halobacterium salinarum NRC-1, nosso organismo modelo, resolvemos investigar se há ocorrência do mesmo fenômeno. Para isso, analisamos dados de sequenciamento de nova geração da coimunoprecipitação da proteína SmAP1 com RNAs e determinamos quais transcritos a ela se acoplam. Também investigamos o impacto funcional dessa proteína por meio de abordagens globais de expressão diferencial de RNAs e por meio da quantificação da transposição de seu mutante nulo usando tecnologia de reads longas. Além disso, detectamos os níveis de transposição e de proteínas relacionadas em condições normais de crescimento. Nossos resultados mostram que transcritos codificadores de transposase são mais propensos a acoplar-se com SmAP1 do que genes codificadores de outras proteínas e podem sofrer alterações em sua estabilidade na ausência dessa chaperona. Sua ausência ainda acarreta perturbação dos níveis de transposição, sobretudo da família ISH3. Ademais, detectamos que sequências de inserção da família IS200/IS605 produzem altos níveis de RNAs mensageiros, porém baixissímos níveis de proteína, indicando que SmAP1, junto a RNAs antissenso e outros elementos, pode desempenhar papel na modulação de sua tradução. Os nossos resultados revelaram, pela primeira vez, que a proteína SmAP1 pode ter efeito na regulação pós-transcricional de RNAs codificadores de transposase em Archaea, contribuindo para o pouco conhecimento que se tem sobre essa chaperona no terceiro domínio da vida.
publishDate 2021
dc.date.issued.fl_str_mv 2021-07-29
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://doi.org/10.11606/T.95.2021.tde-15092021-103306
url https://doi.org/10.11606/T.95.2021.tde-15092021-103306
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade de São Paulo
dc.publisher.program.fl_str_mv Bioinformática
dc.publisher.initials.fl_str_mv USP
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade de São Paulo
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1786376855924768768