Investigação da dinâmica de replicação do DNA em Trypanosoma cruzi : sua intersecção com a organização da cromatina e com a transcrição através de técnicas de sequenciamento de nova geração.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Vitarelli, Marcela de Oliveira
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:
ORC
Resumo: A replicação do DNA garante a duplicação do material genético, uma importante etapa do crescimento celular. Este _e um evento complexo, especialmente em Trypanosoma cruzi, que alterna entre formas de vida replicativas e infectivas para garantir o sucesso da infecção e a evolução da espécie. Com o intuito de estudar a dinâmica da replicação de T. cruzi, neste trabalho foram caracterizados os sítios de ligação de Orc1/Cdc6 e Orc1b ao DNA por meio da técnica de ChIP-seq, mostrando que estas proteínas estão distribuídas ao longo de todo o genoma, mas estão enriquecidas em regiões entre os policístrons (coincidindo com sítios de início e término da transcrição) e em genes de famílias multigênicas. Esses dados sugerem que o processo de replicação em T. cruzi possa contribuir para a variabilidade genética das famílias multigênicas. Os sítios de ligação ao DNA de Orc1/Cdc6 e Orc1b foram comparados com origens de replicação previamente identificadas pelo ensaio de MFA-seq, definindo regiões de origens ativas (co-localizacão dos picos de Orc1/Cdc6 e origens do MFA-seq) e origens inativas (picos de Orc1/Cdc6 remanescentes). Ainda, os dados obtidos mostram a co-localizacão de Orc1b com Orc1/Cdc6 e a possível participação de Orc1b no complexo de pr_e-replicacão. A partir da forte presença das origens ativas em genes de DGF-1 e do enriquecimento de nucleossomos dinâmicos nessas regiões, as origens ativas e inativas foram então correlacionadas com a localização dos nucleossomos, obtida previamente por ensaios de MNase-seq, mostrando que a estrutura da cromatina desempenha um papel na ativação das origens de replicação de T. cruzi. Além disso, foram sequenciadas moléculas de DNA nascente incorporadas com BrdU, o que permitiu a detecção do sentido da forquilha de replicação e a determinação de novas origens de replicação, a nível celular. A partir da comparação entre as origens constitutivas determinadas pelo ensaio de MFA-seq, foi possível determinar a localização de origens facultativas e verificar seu enriquecimento em outros genes de famílias multigênicas. Já a partir da comparação entre células em fase exponencial e sincronizadas no início da fase S do ciclo celular, foi possível classificar as origens da cultura não sincronizada como origens ativadas em early ou em late-S e validar a presença de origens de replicação disparadas ao longo de toda a fase S do ciclo celular nas duas unidades de compartimentalização do genoma de T. cruzi, assegurando, assim, que a totalidade do seu DNA seja replicada.
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Com o intuito de estudar a dinâmica da replicação de T. cruzi, neste trabalho foram caracterizados os sítios de ligação de Orc1/Cdc6 e Orc1b ao DNA por meio da técnica de ChIP-seq, mostrando que estas proteínas estão distribuídas ao longo de todo o genoma, mas estão enriquecidas em regiões entre os policístrons (coincidindo com sítios de início e término da transcrição) e em genes de famílias multigênicas. Esses dados sugerem que o processo de replicação em T. cruzi possa contribuir para a variabilidade genética das famílias multigênicas. Os sítios de ligação ao DNA de Orc1/Cdc6 e Orc1b foram comparados com origens de replicação previamente identificadas pelo ensaio de MFA-seq, definindo regiões de origens ativas (co-localizacão dos picos de Orc1/Cdc6 e origens do MFA-seq) e origens inativas (picos de Orc1/Cdc6 remanescentes). Ainda, os dados obtidos mostram a co-localizacão de Orc1b com Orc1/Cdc6 e a possível participação de Orc1b no complexo de pr_e-replicacão. 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Já a partir da comparação entre células em fase exponencial e sincronizadas no início da fase S do ciclo celular, foi possível classificar as origens da cultura não sincronizada como origens ativadas em early ou em late-S e validar a presença de origens de replicação disparadas ao longo de toda a fase S do ciclo celular nas duas unidades de compartimentalização do genoma de T. cruzi, assegurando, assim, que a totalidade do seu DNA seja replicada.DNA replication ensures the duplication of genetic material, an important step of cell growth. This is a specially complex event in Trypanosoma cruzi, which alternates between replicative and infective life forms to ensure the infection success and the evolution of the species. Aiming at studying T. cruzi\'s replication dynamics, in this work, Orc1/Cdc6 and Orc1b DNA binding sites were characterized through the ChIP-seq technique, showing that these proteins are distributed throughout the genome but are enriched in the boundaries of polycistrons (coinciding with transcription start and termination sites) and in multigenic family genes. These data suggest that the replication process in T. cruzi can contribute to multigenic families genetic variability. Orc1/Cdc6 and Orc1b DNA binding sites were compared to replication origins previously identified by MFA-seq analysis, setting active origin regions (Orc1/Cdc6 peaks and MFA-seq origins co-location) and inactive origins (Orc1/Cdc6 remaining peaks). Also, data obtained show Orc1b co-localizing with Orc1/Cdc6 and possible Orc1b participation in the pre-replication complex. From the strong DGF-1 genes active origins presence and the dynamic nucleossomes enrichment in these regions, active and inactive origins were correlated with the nucleossomes location, which was previously obtained by MNase-seq assays, showing that cromatine structure plays a role in the activation of T. cruzi\'s replication origins. Also, BrdU incorporated nascent DNA molecules were sequenced allowing for replication forks direction to be detected and new replication origins to be determined, at cellular level. From comparing constitutive origins determined by MFA-seq assays, it was possible to determine the location of facultative origins and check its enrichment in other multigenic families genes. Also, from comparing exponencially growing cells and those synchronized in early-S phase of the cell cycle it was possible to classify non-synchronized culture origins as activated in early or late-S and validate the presence of replication origins _red throughout the whole cell cycle S phase in the two T. cruzi genome compartimentalization units, therefore ensuring that its full DNA is replicated.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCunha, Júlia Pinheiro Chagas daSabbaga, Maria Carolina Quartim Barbosa EliasVitarelli, Marcela de Oliveira2022-04-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42135/tde-19112025-180348/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-11-24T16:38:02Zoai:teses.usp.br:tde-19112025-180348Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.platendimento@abcd.usp.bropendoar:27212025-12-11T17:01:59.241660Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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