Identificação de potenciais fatores de retenção de mRNA da célula hospedeira ou da função Rev/RRE usando um novo vetor de HIV e bibliotecas lentivirais de CRISPR/Cas9

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Mesquita, Flávio da Silva
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-28052025-160034/
Resumo: O vírus da imunodeficiência humana 1 (HIV-1) utiliza splicing alternativo para expressar todos os mRNAs necessários para a replicação. Durante a infecção por HIV-1, diversas proteínas são expressas e a ordem dos fatores, assim como a estequiometria, é regulada por um ajuste fino alcançada por processamento alternativo dos RNA mensageiros (mRNA). Três classes de mRNA são expressas pelo HIV-1. As proteínas regulatórias são expressas por mensagens completamente processadas, onde os íntrons do genoma viral são removidos; as proteínas regulatórias são expressas em RNA mensageiros contendo alguns íntrons, chamadas de parcialmente processadas; e as proteínas estruturais e não-estruturais são expressas por mensagens completamente não-processadas, contendo todos os íntrons. As mensagens completamente processadas são exportadas do núcleo de forma canônica, enquanto as outras mensagens, em teoria, seriam barradas por proteínas da membrana nuclear. Para superar essa retenção nuclear de forma que os RNA mensageiros que contêm íntrons sejam exportados para fora do núcleo, é necessária a proteína regulatória Rev do HIV-1. Proteína essa que se liga ao elemento responsivo ao Rev (RRE). Uma estrutura de RNA secundaria que, ligada a proteína Rev, consegue ultrapassar a barreira nuclear. No entanto, pouco se sabe sobre esse mecanismo. Aqui procuramos identificar os fatores de retenção nuclear que estão envolvidos na retenção de mRNA não-processadas do HIV-1 do núcleo celular. Para isso, utilizamos uma abordagem de triagem de todo o genoma humano com CRISPR/Cas9. O nocaute de alguns fatores deste complexo permitiu que o RNAs não-processados superassem a retenção nuclear na ausência de Rev. Esses resultados sugerem a possibilidade de uma nova abordagem no desenvolvimento de drogas contra o HIV-1 e a indução de latência.
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spelling Identificação de potenciais fatores de retenção de mRNA da célula hospedeira ou da função Rev/RRE usando um novo vetor de HIV e bibliotecas lentivirais de CRISPR/Cas9Identification of potential host cell mRNA retention factors or functional components of Rev/RRE using a novel HIV vector and CRISPR/Cas9 lentiviral librariesAlternative splicingBiblioteca de lentivírusCRISPR/Cas9CRISPR/Cas9Fatores de Retenção NuclearGenome-wide ScreeningHIV-1HIV-1Lentiviral librarymRNA retentionNuclear Retention FactorsRetenção de mRNARev/RRERev/RRESplicing AlternativoTriagem GenômicaO vírus da imunodeficiência humana 1 (HIV-1) utiliza splicing alternativo para expressar todos os mRNAs necessários para a replicação. Durante a infecção por HIV-1, diversas proteínas são expressas e a ordem dos fatores, assim como a estequiometria, é regulada por um ajuste fino alcançada por processamento alternativo dos RNA mensageiros (mRNA). Três classes de mRNA são expressas pelo HIV-1. As proteínas regulatórias são expressas por mensagens completamente processadas, onde os íntrons do genoma viral são removidos; as proteínas regulatórias são expressas em RNA mensageiros contendo alguns íntrons, chamadas de parcialmente processadas; e as proteínas estruturais e não-estruturais são expressas por mensagens completamente não-processadas, contendo todos os íntrons. As mensagens completamente processadas são exportadas do núcleo de forma canônica, enquanto as outras mensagens, em teoria, seriam barradas por proteínas da membrana nuclear. Para superar essa retenção nuclear de forma que os RNA mensageiros que contêm íntrons sejam exportados para fora do núcleo, é necessária a proteína regulatória Rev do HIV-1. Proteína essa que se liga ao elemento responsivo ao Rev (RRE). Uma estrutura de RNA secundaria que, ligada a proteína Rev, consegue ultrapassar a barreira nuclear. No entanto, pouco se sabe sobre esse mecanismo. Aqui procuramos identificar os fatores de retenção nuclear que estão envolvidos na retenção de mRNA não-processadas do HIV-1 do núcleo celular. Para isso, utilizamos uma abordagem de triagem de todo o genoma humano com CRISPR/Cas9. O nocaute de alguns fatores deste complexo permitiu que o RNAs não-processados superassem a retenção nuclear na ausência de Rev. Esses resultados sugerem a possibilidade de uma nova abordagem no desenvolvimento de drogas contra o HIV-1 e a indução de latência.Human immunodeficiency virus 1 (HIV-1) uses alternative splicing to express all the mRNAs necessary for replication. During HIV-1 infection, various proteins are expressed, and the order of factors, as well as stoichiometry, is finely regulated by alternative processing of messenger RNAs (mRNAs). Three classes of mRNA are expressed by HIV-1. Regulatory proteins are expressed by fully processed messages, where introns from the viral genome are removed; regulatory proteins are expressed in messenger RNAs containing some introns, called partially processed; and structural and non-structural proteins are expressed by completely unprocessed messages, containing all introns. Fully processed messages are exported from the nucleus canonically, while other messages, in theory, would be barred by nuclear membrane proteins. To overcome this nuclear retention so that intron-containing messenger RNAs are exported out of the nucleus, the HIV-1 regulatory protein Rev is required. This protein binds to the Rev Response Element (RRE), a secondary RNA structure that, when bound to the Rev protein, can surpass the nuclear barrier. However, little is known about this mechanism. Here, we aim to identify nuclear retention factors involved in the retention of unprocessed HIV-1 mRNAs in the cell nucleus. For this, we used a whole human genome screening approach with CRISPR/Cas9. The knockout of some factors of this complex allowed the unprocessed RNAs to overcome nuclear retention in the absence of Rev. These results suggest the possibility of a new approach in the development of drugs against HIV-1 and the induction of latency.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPDurigon, Edison LuizMesquita, Flávio da Silva2024-07-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-28052025-160034/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-05-29T17:27:01Zoai:teses.usp.br:tde-28052025-160034Biblioteca 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:27212025-05-29T17:27:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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