Genômica comparativa aplicada no estudo da invasividade de Streptococcus pyogenes

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Barboza, Suzane de Andrade
• 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: Base de dados de Streptococcus pyogenes; Comparative genomics; Fatores de virulência; Gene network; Genômica comparativa; Invasiveness; Invasividade; Rede gênica; Streptococcus pyogenes; Streptococcus pyogenes database; Virulence factors
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-17122019-223725/

Streptococcus pyogenes é um patógeno Gram positivo estritamente humano, associado a uma vasta gama de infecções invasivas e não-invasivas, ocupando o quarto lugar entre os patógenos mais associados a óbitos. A diversidade dos resultados clínicos dessas infecções pode ser explicada pela aquisição de material genético exógeno, majoritariamente composto por fatores de virulência como toxinas ou adesinas. O principal fator de virulência de S. pyogenes é a proteína M, cuja região hiper-variável é utilizada como chave de classificação do estreptococo. Estudos de epidemiologia molecular demonstraram a existência de uma relação entre genótipo emm e patogenicidade, que vem sendo extensamente investigada por meio de comparações genômicas. No entanto, pouco se sabe sobre a origem do comportamento invasivo de algumas cepas desse estreptococo. Apesar dos avanços do sequenciamento de nova geração, a grande capacidade desse patógeno para o rearranjo do genoma requer um grande número de isolados a serem comparados, o que dificulta a realização de comparações de genomas completos. Com isso em mente, foram utilizadas ferramentas baseadas na construção de uma rede gênica como uma nova abordagem para a comparação genômica de 55 isolados de S. pyogenes. A reanotação de todos os genomas foi essencial para a atualização e padronização dos dados, evitando que genes ortólogos fossem agrupados em diferentes famílias. Na rede gênica, essas famílias foram representadas visualmente como clusters. Essa nova estratégia facilitou a identificação de genes pertencentes ao pan e ao core genoma, genes exclusivos e hipotéticos que poderiam estar relacionados à virulência de S. pyogenes. As comparações indicaram que não há um subconjunto de genes cuja presença influenciasse unicamente e diretamente o comportamento invasivo de certos isolados, fator que deve estar relacionado à regulação dos fatores de virulência. Apesar disso, vários fatores de virulência e proteínas hipotéticas foram exclusivamente associados a cepas relacionas à mesma doença ou genótipo emm. O estudo dessas proteínas deve auxiliar no entendimento das relações entre genótipo e alterações fenotípicas. Por fim, 14 proteínas foram destacadas como potenciais genes-alvo para o desenvolvimento de uma vacina anti-estreptocócica não-orientada à proteína M, visando evitar o surgimento de reações imunológicas cruzadas que podem levar ao surgimento de doenças autoimunes. Todos os resultados gerados nesse estudo foram disponibilizados em uma nova base de dados (http://143.107.58.250/reportStrep2/), desenvolvida para a centralização e padronização dos dados genômicos de S. pyogenes. A incorporação de novos dados e implementação de novas ferramentas de genômica comparativa continuarão a ser realizadas pela equipe.