Busca por sítios de processamento específicos da ribonuclease NZ (VNG_RS05855) utilizando métodos de bioinformática

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Almeida, João Paulo Facio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biochemistry; Bioinformática; Bioinformatics; Biologia de sistemas; Bioquímica; Microbiologia; Microbiology; Systems biology; Transcriptomics; Transcritômica
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17131/tde-24062025-095651/

A ribonuclease tRNase Z pertence ao grande e diverso grupo das metalo-β-lactamases, proteínas que possuem um íon metálico em sua estrutura essencial para a sua função. Sua função é primariamente o processamento de extremidades 3\' de tRNAs quando esta não possui um motivo CCA em seu transcrito, estando presente em todos os domínios da vida. Essa ribonuclease apresenta duas variantes: (i) curta que consiste em um homodímero com um braço flexível (exosite) responsável pelo reconhecimento de seu alvo, presente em procariotos e eucariotos e (ii) longa, que apresenta dois domínios de β-lactamases conectados por um linker longo, com alta similaridade de sequência com a variante curta em sua extremidade C-terminal e pouca similaridade em sua extremidade N-terminal, com a presença da exosite, presente apenas em eucariotos. A transição da variante curta para a variante longa provavelmente se deu a partir de processos de duplicação e fusão gênica e um possível elemento dessa fusão é a proteína NZ em procariotos. NZ possui similaridade com a extremidade N-terminal da variante longa da tRNase-Z, mas não apresenta exosite e por esse motivo não tem função anotada. Na arquéia halofílica Halobacterium salinarum NRC-1, a expressão da enzima NZ recombinante indicou atividade de ribonuclease. Neste trabalho foi desenvolvido e implementado um algoritmo para identificar os sítios de processamento específicos da NZ em H. salinarum NRC-1. Utilizando dados experimentais de transcritoma já existentes, comparando uma linhagem nocaute para NZ com uma linhagem controle e analisando a estrutura secundária das regiões alvo por meio de modelos de predição foi possível utilizar métodos de bioinformática para auxiliar a elucidar os alvos desta enzima. Os sítios de processamento identificados foram localizados na extremidade 3\' do tRNA-His, na região 5\' do operon do rRNA e nas extremidades da subunidade 16S, 23S e 5S, indicando possível função direta ou indireta da NZ em regiões do rRNA ainda sem uma enzima atribuída ao seu processamento (23S e 5S) ou com processamento conhecido (16S). Além da participação no processamento canônico do rRNA, identificamos um sítio de processamento no RNA sobreposto a um elemento de inserção do tipo IS200/IS605, RNA guia da endonuclease TnpB, ancestral do sistema Crispr/Cas12. Esses resultados demonstram que a NZ possui funções específicas mesmo sem a presença da exosite e poderá contribuir para a elucidação do processo de fusão gênica ocorrido entre as variantes da tRNase-Z.